Текст книги "Репортаж из XXI века"
Автор книги: Михаил Васильев
Соавторы: Сергей Гущев
Жанр:
Технические науки
сообщить о нарушении
Текущая страница: 5 (всего у книги 25 страниц)
Да, неизмеримо велико значение в современной жизни черного золота земли – нефти, – несколько беглых картин из будущего которой нарисовали нам ученые.
Новый молот Фархада
Помните ли вы чудесную восточную легенду о народном богатыре Фархаде и прекрасной Ширин? Они любили друг друга так верно и горячо!.. Но судьба поставила на их пути, казалось, непреодолимые препятствия. Высокие скалистые горы должен был пробить Фархад, чтобы потом, после долгих лет тяжелого труда, соединиться с любимой. Сердце его горело высоким стремлением, и он не пожалел своей молодости, всех своих могучих нерастраченных сил, всей жизни, чтобы достичь заветной цели.
Фархад бессмертен. Это все человечество, сам народ, неукротимо пробивающийся к цели через горы времени и труда.
А прекрасный образ Ширин – это светлое царство социализма, век мира, счастья, творческого созидания. Сколько глубокого смысла, сколько поэзии в этой легенде!
Мы в гостях у профессора Георгия Иосифовича Покровского. Нет, он не филолог и не исследователь фольклора; это один из крупнейших специалистов в области взрывной техники. Но в самом начале беседы он воскрешает замечательную древнюю легенду с такой живостью, которая сделала бы честь иному поэту. Впрочем, нам известно, что профессор действительно пишет стихи о романтике науки и труда. А для многих своих статей он сам рисует иллюстрации. Он пишет пейзажи маслом, а на семейных вечерах играет музыкальные произведения собственного сочинения. Даже не верится, что этому жизнерадостному человеку, вдохновленному красотой жизни, приходится иметь дело с веществами, в которых заключена страшная разрушительная сила.
Профессор словно угадывает нашу мысль.
– Сотни лет, – говорит он, – взрыв служил средством разрушения. Раньше ученые стремились к одному – увеличить мощность взрыва. В XX веке наука достигла такого развития, что можно получить взрывы любой, практически неограниченной мощности.
Однако конечная наша цель – не гигантизм, а точность, не количество, а качество работы. Нам нужно не хаотическое перемещение грунта, а совершенно точное, заранее рассчитанное. Если существуют классы точности. классы обработки на металлорежущих, прессовых и литейных машинах, то почему бы не добиться подобной точности и во взрывном деле?
Совсем недавно появилось новое, Сибирское отделение Академии наук СССР. Однако работы сибирских ученых в области направленных взрывов сразу оказались очень эффективны. Впервые теория взрывных работ, четкая, всеобъемлющая, была представлена на конференции в Новосибирске в марте 1960 года. Недавно я беседовал с руководителем Сибирского отделения академиком М. А. Лаврентьевым, который непосредственно занимается многими из этих работ. Академик сказал, что опыт сибирских специалистов хорошо бы использовать, например, в Хибинах, где давно пора начать широкие вскрышные работы с помощью взрывов. Надо быстрее сдергивать пелену с подземных сокровищниц!
Инженеры-практики из «Союзвзрывпрома» поддержали новую идею ученых-сибиряков. Эту идею образно можно назвать «перелистыванием книги». В чем ее сущность? Посмотрим на геометрию взрыва.
Простейший элемент в геометрии – точка. Из точек слагается линия. Из линий на плоскости можно построить простейшие фигуры – треугольник, окружность и т. п. Дальше – сложнее. Начинаются объемные фигуры: пирамида, шар, куб… Но и они, если вдуматься, состоят из точек.
А что такое точка для взрывников? Это одиночный заряд, одна шашка. Взрывное дело непрерывно усложняло схемы расположения зарядов. Пройдено все – взрыв точкой, линией. Осваивается взрыв систем линий, причем таких, которые составляют объем.
Грунт – не металл. Но в методах обработки их много общего. Например, металлообработка прошла этот путь: точка – линия – объем. Резец – это обработка металла по существу одной точкой, а пресс, литье – это уже объемная обработка. За одну операцию мы меняем взаимное положение множества точек, частичек материала, из которых состоит деталь. Это экономично и потому прогрессивно. В будущем к литью и штамповке прибавится объемная обработка взрывом. Но об этом чуть позже. А сейчас вернемся к «перелистыванию книги».
Представьте, что в толстой книге вам нужна одна определенная страница. Вы открываете книгу и начинаете одну за другой перелистывать страницы… Вот, наконец, открылась и нужная вам.
Земля – это «книга», где много пластов, много «страниц». Можно расположить заряды так, что тысячетонные «страницы» грунта, как и в настоящей книге, будут «перелистываться», приближая нас к заветной «странице». И как бы ни лежали пласты, человек сможет «листать» их по-своему, благодаря точнейшему научному расчету и многоэтажному расположению зарядов. И укрощенные направленные взрывы, как послушные пальцы, не калеча природу, будут бережно перелистывать ее страницы в интересах человека.
Из одних и тех же веществ делают сегодня и взрывчатку и удобрения для сельскохозяйственных полей. Так неужели взрывная техника будет развиваться за счет удобрений? Неужели тысячи вагонов взрывчатки будут ежегодно взлетать на воздух, так и не став пищей для растений?
Нет. Будет так: в обычную буровую скважину опустят цилиндр диаметром сантиметров в двадцать. Это заряд термоядерного вещества, заменяющий десятки и даже сотни тысяч тонн обычной взрывчатки. Чтобы расположить такое количество взрывчатки под землей, пришлось бы вырыть погреба, равные по объему двум десяткам восьмиэтажных домов! Можно себе представить, как упрощает и ускоряет все подготовительные работы термоядерная взрывчатка.
Взгляните на схему такой подземной термоядерной бомбы, вы не узнаете ее. Куда же исчезла атомная бомба, играющая роль запала, капсюля в водородной бомбе? Вместо нее – диковинное электрическое устройство, кумулятивный разрядник. На одно мгновение в крошечном объеме он создает такую концентрацию энергии, температуры, которая дает возможность «поджечь», развязать термоядерную реакцию.
Не случайно советский академик Арцимович, поставивший первые опыты с таким электрическим запалом, воспользовался явлением кумуляции. Даже самые смелые фантасты недавно не могли предположить, каких ошеломляющих результатов добьются в наши дни ученые, использующие принцип кумуляции.
Вогнутое зеркало собирает солнечные лучи в одну точку – фокус. Это кумуляция. В фокусе зеркала горит дерево и плавится металл.
Сделайте это зеркало из металла, исторгающего электрический разряд невиданной силы. Вся сила взрыва на вогнутой стороне зеркала будет нацелена в одну точку – фокус. Это кумулированный– направленный, концентрированный – электрический взрыв. Сила его огромна. Во время Отечественной войны кумулятивные снаряды, действовавшие при помощи обычного взрывчатого вещества, пробивали броню танков, которая была подчас в несколько раз толще самого снаряда… А электрический взрыв создает еще более интенсивную концентрацию энергии! Он-то и является запалом в нужном нам взрывном устройстве.
Зерна техники завтрашнего дня обильно рассыпаны в сегодняшних опытах ученых. Что особенного произойдет, казалось бы, если взорвать заряд, сделанный в виде цилиндра? А явление происходит удивительное.
– Смотрите, – Георгий Иосифович берет со стола толстый круглый карандаш. – Вот в таком карандаше, если сделать его из взрывчатки, сила взрыва будет направлена не только наружу, но в результате кумуляции – и внутрь, к оси цилиндра, на грифель карандаша. Ось превращается как бы в ствол, внутри которого давление мгновенно поднимается до колоссальных величин. Из «карандаша» в оба конца, вдоль по «грифелю», вырываются струи газов. Если весь заряд, весь цилиндр из взрывчатки взорвать одновременно, то эти струи будут нестись с самой высокой, сверхкосмической скоростью – 90 километров в секунду, – втрое быстрее, чем летит в мировом пространстве земной шар, и в восемь раз быстрее, чем наши космические ракеты. Я верю, что эти скорости человек научится использовать, не дожидаясь, когда придет XXI век…
Все вместе мы направляемся в лабораторию.
– Ручаюсь, вам не отгадать, каким способом сделана эта труба, – говорит профессор Покровский, приглашая нас к столу, на котором лежит стальная «чушка», напоминающая стволик мелкокалиберного пистолета с узеньким сквозным отверстием.
Напильник отскакивает от металла: это мартенсит – твердая высокоуглеродистая сталь.
– А ведь до взрыва, – замечает Георгий Иосифович, – это было мягкое, чистое железо…
Профессор старается как можно полней удовлетворить наше любопытство, но картины, которые он открывает нам, бесконечно изумляют. Мы переносимся на металлообрабатывающий завод «60 лет Октября». Трудно, очень трудно обрабатывать детали из вольфрама, молибдена и других тугоплавких твердых металлов. Они почти не поддаются прокатке. Из них не сделаешь, например, трубу. А ведь без этой нехитрой детали не могут работать ни высокотемпературные атомные электростанции, ни легкие атомные двигатели самолетов. И все же, несмотря на трудности, завод «60 лет Октября» выпускает такие трубы. Этим занят цех, прессующий трубы с помощью взрывов.
Весь цех, когда в него входишь, ритмично вздрагивает. Конвейер подает в бетонную камеру литую трубу из взрывчатки. Изнутри она покрыта равным слоем мелкого вольфрамового порошка. Камера задраена. Диспетчер нажимает кнопку: «Взрыв!»
В этот момент вольфрамовый порошок, брошенный силой взрыва к оси трубы, слипается, спрессовывается в стержень. По инерции стержень сначала сжимается, затем, как бы пружиня, раздается вширь, и внутри его образуется сквозной ствол, словно в карандаше, из которого вынули грифель. В таком виде и остывают вольфрамовые трубы. Управляет этим могучим прессом, этой машиной, в которой детали состоят из струй газа, юноша с комсомольским значком на груди. Мы смотрим, как он временами меняет величину заряда, радиусы взрыва. Ведь он изготовляет вольфрамовые трубы по заказу – разных размеров. Еще не остывшие, пышущие жаром, они движутся по желобу конвейера на склад готовой продукции.
– Это лишь немногие примеры применения взрывов в технике грядущего, – говорит профессор. – Нет сомнения, что чем больше будут вырастать силы человека, тем чаще будет он обращаться в самых разнообразных случаях к этой удивительной, еще в значительной степени не изученной и не исследованной форме мгновенного превращения энергии – взрыву.
Повелевая молниями
* * *
Пусть не напрасно греет и светит Солнце, пусть не напрасно течет вода и бьются волны о берег. Надо отнять у них бесцельно расточаемые дары природы и покорить их, связав по своему желанию…»
Пять с половиной веков назад написал эти слова великий флорентиец, автор «Божественной комедии» Данте Алигьери. И сегодня это может быть девизом для энергетиков. Ибо, несмотря на стремительнейший рост энергетики, растет и потребность в ней.
Всего сто лет назад 94 процента всей располагаемой человеком энергии давали мускульные усилия людей и животных. И только 6 процентов – водяные колеса, ветряные мельницы и редкие паровые машины.
А сейчас в энергетическом балансе человечества его собственные силы и усилия домашних животных составляют едва один процент. Как же выросло количество энергии, предоставляемой человеку механическими двигателями! И как обогатило, улучшило человеческую жизнь овладение энергией! Ведь это оно сократило расстояние между материками с месяцев, понадобившихся Колумбу, до нескольких часов, затрачиваемых на трансатлантический перелет реактивным самолетом. Это обилие энергии сделало общедоступными алюминий и искусственные ткани. Это обилие энергии сделало возможными передачу движущихся изображений по радио и запуск искусственных спутников Земли и космических кораблей. Это обилие энергии подняло на несоизмеримый уровень производительность человеческого труда.
По некоторым прогнозам ученых, в ближайшие сто лет выработка энергии во всем мире вырастет в 90 раз. Какие же еще более удивительные чудеса станут возможными, общедоступными!
Туннель под Атлантическим океаном вроде описанного в романе Келлермана? Да, станет возможным! Если понадобится.
Утепление тундры и освобождение Гренландии из-под километрового слоя льда? Осуществится! Если только будет признано целесообразным.
Полет на соседние планеты, а может быть, и к соседним звездам? Да, вполне вероятная вещь.
Нет, пожалуй, ни одной фантазии, которую рано или поздно не осуществят человеческие разум и руки. И в большинстве случаев воплощение этих фантазий связано либо с возможностью располагать огромными количествами энергии, либо с необходимостью концентрировать ее большие количества в небольшом объеме. И поэтому борьба за энергию стала знаменем века.
Энергия – всюду. Это и золотые потоки солнечных лучей, и волны бьющего о берег прибоя, и яростная конвульсия ядерного расщепления, и незримое гравитационное поле, разлитое по бескрайним просторам Вселенной. Но как мало природных источников энергии мы научились использовать! И как еще плохо используем те, которые считаем освоенными! Как много увлекательнейших проблем стоит перед различными отраслями энергетики – науки, которая должна обеспечить человечеству его силу!
Производству энергии, энергетике уделено огромное внимание в нашем семилетнем плане. Дело не только в том, что более чем в два раза должна вырасти за эти годы установленная мощность электростанций. Нет, запланировано качественное изменение энергетики. Будет осуществлено строительство гигантских тепловых электростанций. Будут построены и гигантские, невиданных мощностей гидроэлектростанции. Вступят в строй мощные атомные электростанции. Еще шаг будет сделан на пути создания Единой энергетической системы Советского Союза. Многие неясные еще сегодня вопросы найдут свое конкретное воплощение в электрических машинах, ацпаратах, устройствах.
Еще величественнее перспективы нашей энергетики, запланированные в новой Программе КПСС. До 2700–3000 млрд. квт-ч вырастет производство электроэнергии в нашей стране к 1980 году. Эту цифру просто не с чем сравнивать, как не с чем сравнивать ширь океана или глубину неба… Мировое производство электроэнергии в настоящее время не достигает и половины этой величины.
Вот почему посвятили мы целую главу этой книги проблемам энергетики.
От истоков
Академик Александр Васильевич Винтер – его суховатое лицо с острой бородкой и прямым взглядом глаз из-под нависших черных бровей не надо описывать: оно слишком хорошо известно по портретам – постучал вечным пером по зеленому сукну стола. На мгновение он задумался. Мы поняли, что в его памяти вставали картины давно прошедшего, давно пережитого.
– После победы Великой Октябрьской социалистической революции молодая Советская республика получила в наследство от царского режима весьма слабо развитую промышленность. Особенно плохо обстояло дело в области электроснабжения. Ведь в дореволюционной России не было построено ни одной более или менее значительной гидроэлектростанции, несмотря на то, что наша страна является первой в мире по возможностям использования гидроэнергии. Владимир Ильич Ленин с самого начала установления Советской власти заявил, что социализм может быть построен в нашей стране только при условии перестройки всей промышленности, сельского хозяйства и транспорта на базе электрификации. Я напомню классическую формулу Ленина о том, что коммунизм есть Советская власть плюс электрификация всей страны.
Уже в 1918 году мы начали строить Волховскую и Нижне-Свирскую гидроэлектростанции. Но последнюю из них пришлось законсервировать и развить работы только на Волховской гидроэлектростанции. В 1926 году Волховская станция вступила в строй действующих. Ее установленная мощность казалась тогда колоссальной – 56 тысяч киловатт.
В феврале 1920 года по указанию Ленина была организована Комиссия по электрификации России, известная под названием ГОЭЛРО. Эта комиссия должна была разработать план электрификации и реконструкции всего хозяйства нашей страны на ближайшие десять-пятнадцать лет. Комиссия закончила свою работу к концу 1920 года; представленный ею план был доложен VIII Всероссийскому съезду Советов в декабре 1920 года и одобрен. Началось его осуществление.
План ГОЭЛРО предусматривал постройку в течение ближайших 10–15 лет 30 электростанций, в том числе 10 гидроэлектростанций и 20 тепловых электростанций общей мощностью в полтора миллиона киловатт. Кроме того, было намечено произвести реконструкцию уже существующих станций на мощность в 250 тысяч киловатт. Этот план был разработан и принят в год 1920-й, в течение которого было произведено всего 500 тысяч киловатт-часов!
План ГОЭЛРО был осуществлен полностью через 10 лет, а через 15 он был перевыполнен почти в 3 раза.
В феврале 1927 года Советское правительство вынесло решение о постройке крупной гидроэлектростанции на Днепре в районе острова Хортицы, на участке реки, носящем название Волчьего горла. Проект этой станции был разработан профессором Александровым. Он предусматривал сооружение плотины и гидростанции с 13 агрегатами, каждый по 30 тысяч киловатт. Вся мощность была определена в 390 тысяч киловатт.
Однако вскоре после начала строительства техническая часть проекта была переработана. Выбрали более мощные машины в 62 тысячи киловатт каждая, а количество их сократили до девяти. Таким образом, получилось более компактное, более дешевое и более мощное сооружение. Мощность Днепровской гидроэлектростанции определилась в 557 тысяч киловатт.
Эта станция была сооружена в кратчайший срок – пять лет и явилась самой крупной станцией в Европе. И это первенство она держала до последних дней. Только после вступления в строй агрегатов Волжской ГЭС имени Ленина она уступила это первенство…
За окном кабинета зеленела только что вырвавшимися из ночек юными листьями весна 1957 года. А перед нами сидел человек, который вот такой же нежной весной 1901 года двадцатитрехлетним юношей был сорван со студенческой скамьи и после четырехмесячного заключения отправлен под надзором полиции в Баку. Уже тогда он был революционером. Революционером и в политической жизни и в науке. В Баку, в ссылке, он принял участие в установке первых в России паровых турбин и электропередачи напряжением в 20 тысяч вольт. Тогда это казалось гигантской цифрой!
Вернуться в институт «политически неблагонадежному» Винтеру удалось только в 1907 году. А сразу же но окончании его в 1912 году он становится сначала помощником, а затем и начальником строительства первой в России электростанции на торфе.
Затем – Великая Октябрьская революция, открывшая невиданные горизонты, сделавшая близким и возможным все, что совсем недавно казалось немыслимым. Винтер становится одним из создателей величайшей в мире советской энергетики. Он начальник строительства Шатурской электростанции, Днепростроя. Его заслуги в науке находят высочайшую оценку: в 1932 году он избирается действительным членом Академии наук СССР.
Как много интересного видел и знает этот человек, и, конечно, не в короткой беседе передать хотя бы малую долю накопленного им опыта! И, словно ему пришли в голову те же мысли, Винтер сокращает и до этого сжатый рассказ.
– Я не буду перечислять все те электростанции, которые были построены в нашей стране за последующие годы, вплоть до недавнего времени.
Мне хочется обратить внимание на другое. Настанет время, и все энергетические ресурсы европейских рек будут использованы.
Так что же, на этом и остановится развитие нашей энергетики, и в частности гидроэнергетики? Конечно, нет! Ведь подавляющая часть гидроресурсов, которыми располагает наша страна, находится за стеной Уральского хребта, в Сибири. Поставить силу могучих сибирских рек на службу народному хозяйству – решение этой задачи займет не один десяток лет. Как раз к началу XXI века она и будет, вероятно, в основном решена. Ангара, Лена, Енисей, Амур и другие реки Сибири будут так же превращены в цепи следующих друг за другом водохранилищ, подпертых плотинами гидростанций, как сегодня Волга.
Мы уже приступили к использованию этих рек. Все знают о первых электростанциях, встающих на великих реках Сибири. Только на Ангаре каскад электростанций составит мощность около 9 миллионов киловатт, будет производить ежегодно более 60 миллиардов киловатт-часов. То же самое можно сказать о Енисее, на котором сейчас начинаются работы по сооружению Красноярской гидроэлектростанции мощностью около 5 миллионов киловатт. Видимо, на этой реке встанет одна из крупнейших в мире электростанций с установленной мощностью 6 миллионов киловатт.
Производство на сибирских реках большого количества электрической энергии, чрезвычайно дешевой, предопределяет возможность организовать именно там в широких масштабах производство электроемких товаров, таких, как алюминий, каучук, магний, высококачественные стали и т. д. Можно с уверенностью сказать, что в течение ближайших десятилетий центр тяжести нашей промышленности переместится в Сибирь, к ее энергетическим и ископаемым богатствам.
Будет ли продолжаться и впредь рост выработки электроэнергии в нашей стране? Да, несомненно. Ведь электроэнергия – это и есть богатство народа, а оно не может не расти в наших условиях, условиях социалистического развития. Я думаю, что уже в 1970 году мы будем вырабатывать свыше 1000 миллиардов киловатт-часов и, вероятно, вскоре обгоним Соединенные Штаты Америки, от которых в этом отношении сегодня еще сильно отстаем. А к началу XXI века выработка электроэнергии в нашей стране, видимо, достигнет цифры 12–15 тысяч миллиардов киловатт-часов в год.
Таков путь электрификации нашей страны – от крохотной лампочки, светившей в кабинете Ильича в дни разработки плана ГОЭЛРО, до гигантов мировой энергетики, вступивших и вступающих в строй. И таковы наши мысли о будущем.
Вспоминая мои встречи с Владимиром Ильичем, я думаю, как бы он был горд нашими сегодняшними достижениями, как воодушевляли бы его – стремительного, пылкого – наши грандиозные, поистине фантастические перспективы!