Текст книги "Воспоминания"

Автор книги: Степан Тимошенко

сообщить о нарушении

Текущая страница: 17 (всего у книги 28 страниц)

Расскажу еще об одной встрече, случившейся в начале моего пребывания в Филадельфии. Однажды утром в мою комнату зашел Акимов с посетителем, оказавшимся известным проектировщиком нескольких нью-йоркских мостов. Из разговора выяснилось, что он окончил Рижский Политехнический Институт. Он еще не забыл русский язык и мы разговорились. Узнал, что он состоял консультантом при строителе моста через реку Делавер в Филадельфии. Постройка опор уже шла и консультанта интересовали вопросы прочности кабеля. Специально интересовал вопрос о наилучшем способе соединения проволоки, из которой состоял кабель.

В бытность мою консультантом Управления Военного Воздушного Флота в Петербурге я сделал большое количество испытаний прочности разных способов соединения отрезов проволоки и мог дать консультанту определенный ответ. Покончив с этим частным вопросом, консультант заговорил о положении инженеров в Америке и об образовании, которое дается в американских инженерных школах.

Поступив в отдел мостов Нью-Йоркского Городского Управления, он скоро заметил, что его теоретическая подготовка основательнее, чем у американских инженеров. Эта подготовка помогла ему быстро выдвинуться и принять деятельное участие в постройке крупных нью-йоркских мостов, особенно висячих. Это было мое первое знакомство с американскими специалистами по висячим мостам. Впоследствии я заинтересовался теорией висячих мостов и дал некоторые методы расчета этих крупных инженерных сооружений.

Между тем, моя работа по коленчатым валам успешно продвигалась и скоро накопилось достаточно материала для подготовки работы к печати. Акимов считал, что опубликование работы могло бы иметь значение для его «Компании» и оказывал мне содействие: он попросил «голландца» помочь мне с английским языком, а также помочь привести мою статью к форме, принятой в американской технической литературе. Статью было решено представить в Общество Американских Инженеров Механиков к осеннему общему собранию этого общества. Так началась моя связь с этим обществом, которая продолжается и до ныне.

Но время шло. Настал сентябрь. Нужно было принять окончательное решение: оставаться ли в Америке или вернуться в Югославию? Америка мне определенно не нравилась. Здесь инженерной наукой никто не интересовался и придется жить в полном научном одиночестве. Оставаясь в Загребе, я ближе к научным центрам. Я мог иногда участвовать в научных съездах. Мог печатать свои работы в наилучших европейских изданиях. Но, обращаясь к материальной стороне дела, картина представлялась иначе. В Югославии я живу в полной нищете. Я не имею даже своего жилища и принужден ютиться с семьей в лабораторных помещениях. Дети спят на табуретах. Работают при лампах, подвешенных к потолку и портят зрение. В Америке, как видно, можно иметь заработок достаточный для сносного материального существования.

После долгих колебаний я решил остаться в Америке. Поступил ли правильно или ошибся я и теперь, через сорок лет, не знаю. Оставшись в Америке, конечно, расширил свой опыт в деле применения научного анализа к решению технических задач. Занявшись подготовкой инженеров, годных для теоретического исследования технических задач, я написал ряд курсов, которые нашли широкое распространение. Но нового я в Америке сделал мало. Произошло ли это потому, что много был занят практическими работами или потому, что мне уже было около сорока пяти лет и начал стареть, я не знаю. О моем решении переселиться в Америку я написал жене в Загреб. Сообщил также администрации Загребского Политехникума, что оставляю службу в Институте.

Я начал устраиваться в Филадельфии для постоянного житья. Нанял большую квартиру. Достал нужные документы для въезда семьи в Америку и в конце сентября жена и младшая дочь уже были в Филадельфии. Старшая дочь и сын остались в Европе. Я хотел им дать хорошее инженерное образование и они поступили в Берлинский Политехнический Институт. Тогда уже знал, что в Америке хороших инженерных школ нет.

На жену вид Филадельфии произвел тяжелое впечатление. По дороге от вокзала к нашей квартире она расплакалась от одного вида этого города. Мы ехали по грязной улице, 17-ая линия, с отвратительными домишками и мелкими лавченками. Это был не Загреб! Было от чего заплакать. Нанятая мною квартира жене и дочери понравилась. Мы будем жить не в лабораторных помещениях, а в собственной квартире! У нас будет три прилично обставленных комнаты, кухня с газовой плитой и собственная ванна. Мы давно отвыкли от такой роскоши. Вещей у нас было немного. Все было быстро разложено по местам в имевшемся комоде и шкафу. Мы устроились! На кухне нашлась кое-какая посуда. Можно было вскипятить воду, приготовить чай. В соседней лавчонке можно было купить хлеб и кое-какие съестные припасы.

Мы трое за столом, пьем чай и жизнь уже не кажется такой мрачной, как в первый момент. Обсуждаем организацию нашей будущей американской жизни. Жене, конечно, придется вести все хозяйство, но она к этому уже привыкла в Загребе. Одно затруднение – это английский язык. Жена языка не знает. И этот вопрос благополучно разрешается. Владелец соседней лавочки – русский еврей оказался нашим земляком – он из Малороссии, любитель малорусских песен. Впоследствии жена частенько заглядывала в эту лавочку и получала от земляка не мало полезных сведений об американской жизни.

Моя дочь Марина, с детства интересовалась рисованием и, закончив среднюю школу в Загребе, решила заняться в Америке искусством. Оказалось, что в Филадельфии одна из лучших американских школ живописи и Марина без затруднений туда поступила. По утрам, напившись чаю, мы вместе шагали, она в школу, я на службу. Места эти были почти рядом.

В одно из таких утр мы очутились свидетелями дикого зрелища. У одного из зданий, оказавшегося студенческим общежитием, шло побоище. Дрались кулаками с ожесточением. Были и лица в крови и разорванное платье. Студенты старших курсов избивали вновь принятых в университет «фрешманов». Это, как нам объяснили, происходит в начале каждого учебного года. Побоища эти не всегда проходят благополучно. На следующий день мы читали в газете, что некоторых участников побоища пришлось отправить в больницу с серьезными ранениями. Газеты осуждали такого рода студенческие традиции, но упоминали, что когда-то такие избиения «фрешманов» происходили и в Англии в самых аристократических университетах, в Кембридже и Оксфорде. Для нас все это было непонятно. В русских университетах такого не бывало.

По воскресеньям мы организовывали прогулки. Осенью в Филадельфии теплее, чем в Загребе. В октябре и начале ноября стояли чудные теплые дни и мы, набравши бутербродов, на целый день отправлялись в Фермонт Парк. Пытались делать и более далекие прогулки, но скоро убедились, что за городом никаких пешеходных дорожек нет. Это не Югославия и не Германия, где можно целые дни бродить по окрестным лесам.

Моя работа у Акимова продолжалась. Я все еще занимался коленчатыми валами и в конце концов сделал довольно полное исследование этого вопроса. На осеннем собрании Общества Инженеров Механиков была доложена моя работа. Мой английский язык оказался недостаточным для доклада в большом собрании и мне тут помог «голландец». Благодаря докладу, я ближе познакомился с организацией Общества. Встретился с рядом инженеров, интересовавшихся вопросами колебаний в машинах и решил вступить в число членов Общества. С этих пор началась моя деятельность в Обществе, которая продолжается до сих пор.

С началом 1923 года я начал замечать денежные затруднения нашей «Компании». Начались неаккуратности в выплате жалования служащим. Были недели, когда мы ничего не получали. Случай показал мне насколько шатко мое финансовое положение. Выходило новое издание Британской Энциклопедии. Издательство предлагало льготные условия для приобретения Энциклопедии. Мне очень хотелось ее иметь и я подписался на издание с предлагаемой оплатой в рассрочку. Но через несколько дней получился ответ, что книги могут быть мне высланы только при условии немедленной уплаты всей суммы. Никаких рассрочек. Видно было, что мое финансовое положение очень ненадежно.

Нужно искать новую службу. Тут мне опять помог «голландец». С его помощью были составлены письма в некоторые университеты и технические предприятия. Университеты меня ответом не удостоили. Из предприятий ответила Компания Вестингауз. Директор отдела исследований сообщил, что они расширяют исследования по механике и предлагает приехать для переговоров. Я ожил. Явилась надежда устроиться в Америке основательнее. Занятия в отделе исследований (Research Department) казались особенно привлекательными. Еще в России, работая над организацией отдела механики Украинской Академии Наук, я ознакомился с новым течением в развитии технических наук в Америке. Крупные американские фирмы начали организовывать исследовательские институты, в которых могли бы разрешаться возникающие на практике научные вопросы. Вопросы сближения чистой науки с ее возможными техническими приложениями меня всегда интересовали и возможность принять участие в такого рода работах казалась заманчивой.

В один из ближайших дней я отправился в Питсбург, где были заводы Вестингауза. Ехал дневным поездом, чтобы знакомиться с Америкой. Накануне просмотрел описание дороги по Бедекеру. Вспомнил и книгу «Последний из Могикан», которой зачитывался в раннем детстве. Описанные в книге события происходили как раз по дороге, по которой шел мой поезд. Ни дремучих лесов, ни индейцев уже не осталось. Сначала шли возделанные поля, чистенькие фермы давних переселенцев из Голландии. Дальше дорога поднималась в гору, но постепенно, и мы пересекли горы Аллегани без всяких тунелей. Каких либо скал тоже не было – совсем не Швейцария. По другую сторону хребта начиналась промышленная часть Пенсильвании – угольные копи и сталелитейные заводы.

В Питсбург мы приехали вечером. Осматривать город было поздно и я отправился на ночевку в соседнюю гостиницу. Утром я был на вокзале и, следуя инструкции «голландца», взял поезд в Восточный Питсбург, где находились и завод, и управление Вестингауза. Расстояние небольшое, но много остановок. Некогда было смотреть по сторонам – следил за названиями станций, чтобы не пропустить нужной остановки. Наконец показались большие объявления Компании – я приехал.

Разыскал отдел исследований (Research Department) и явился к директору отдела по фамилии Кинтнер. Принял меня он очень любезно, сказал, что в его отделе служат несколько русских инженеров. Получив мое письмо, он справился у этих русских, знают ли они меня. Лично меня они не знали, но знали о моей деятельности в России и на основании их отзыва об этой деятельности он решил пригласить меня для переговоров. Он объяснил, что отдел механики только начал организовываться, что там пока имеются только два инженера, занятых исследованием усталости стали. Но что Компания имеет много других задач по вопросам прочности машинных частей и предполагает заняться ими в отделе исследований. Я ему объяснил, что мой научный интерес лежит в этом же направлении и что я готов заняться такими задачами.

Для более детального обсуждения вопросов механики Кинтнер пригласил главного инженера – механика завода – Итона, так что в дальнейшем обсуждении главных задач механики, возникающих при проектировании машин, участие принимали все трое. Итон особенно интересовался исследованиями, которые, по его сведениям, сейчас велись в лаборатории Всеобщей Компании Электричества. Из его несовсем ясных рассказов я понял, что речь идет об оптическом методе определения напряжений при помощи поляризованного света. Я знал этот метод исследования напряжений из лекций Кирпичева. Знал и простой прибор, которым Кирпичев пользовался для своих лекций. Поэтому я мог сказать моим собе седникам, что этот метод мне известен и что, если будут приобретены соответствующие приборы, я смогу наладить такого рода опыты.

Из нашей беседы я понял, что задач механики у Компании много и что она не имеет знающих людей для их разрешения. Собеседники решили, что я смогу быть в этом деле им полезен и сказали, что доложат высшей администрации завода о желательности моего приглашения в Компанию и что они не замедлят сообщить мне окончательное решение. Я возвращался домой в Филадельфию с чувством, что дело налаживается и что буду заниматься задачами, близкими моим научным интересам.

Через несколько дней пришло от компании Вестингауз официальное извещение, что я зачислен инженером Исследовательского Отделения Компании и что желательно, чтобы я явился в Питсбург без особого замедления. У Акимова больших работ не было и мои занятия я мог закончить в несколько дней. Я зашел к Акимову и сообщил ему, что оставляю его «Компанию» и перехожу на службу к Вестингаузу. Акимов, как видно, уже знал о моих поисках новой службы и мое заявление не было для него неожиданностью. Он высказал сожаление, что я оставляю его предприятие, но тут же согласился, что у Вестингауза я найду более широкие возможности для применения анализа к исследованию прочности машин. Через несколько дней я распрощался с Акимовым и моими сослуживцами и отправился в Питсбург.

Занятия в компании Вестингауз

Кинтнер встретил меня любезно, сказал, что в первое время мне важно ознакомиться с заводом, повидаться с людьми, в работе которых встречаются вопросы прочности и на основании этого ознакомления постараться самому найти задачи, решение которых особенно интересно для Компании. Тут он напомнил о задаче применения поляризованного света для определения напряжений в машинных частях, о которой говорил Итон во время моего первого посещения Компании. Дальше Кинтнер предложил зайти к главному инженеру. Главный инженер, уже пожилой человек, был занят текущими делами и ему видно было не до меня. Выслушав доклад Кинтнера о задачах, которыми мне придется заниматься, он заявил, что не будет входить в обсуждение программы моих будущих работ и надеется, что я буду точно исполнять заводские правила и в половине девятого утром буду всегда за своим письменным столом. Так я стал заводским инженером.

Наконец Кинтнер привел меня в отделение механики Исследовательского Института. Организация этого отделения только начиналась. Оно все помещалось в одной комнате. Часть комнаты была занята машинами для испытания материалов на усталость, а в другой части располагался большой стол, за которым сидело два инженера. К большому столу был приставлен стол поменьше и Кинтнер сказал, что это будет мое место. Никогда я еще не работал в таких условиях. С детства я привык заниматься в отдельной комнате в полной тишине. Позже убедился, что американцы совершенно не понимают, что для умственного труда необходимы тишина и некоторый комфорт. Я увидел, что заведующие крупными заводскими отделами не имеют отдельных комнат для своей работы, как это принято в Европе, а ставят свой письменный стол в центре отведенного их отделу помещения и работают в окружении массы инженеров и чертежников.

Кинтнер познакомил меня с моими будущими сослуживцами. Старший, лет тридцати, инженер Лессельс оказался шотландцем. Он окончил инженерную школу университета в Гласго. После окончания работал несколько лет в автомобильной компании, а после войны переселился в Америку. Ему было поручено изучение прочности разных сортов стали при повторных нагрузках. Младший инженер Ирвин, молодой человек, недавно окончивший Питсбургский Технологический Институт, выполнял работу механика. Чистил и смазывал машины, вставлял, взамен разрушившихся, новые образцы. С этими людьми я проработал почти пять лет. Встречался с ними и позже, по оставлении службы у Вестингауза.

В первые же дни я познакомился с несколькими русскими инженерами, работавшими в Исследовательском Институте, и среди них с Виноградовым, заведывавшим его библиотекой. Он же составлял еженедельные обзоры новой журнальной литературы, главным образом в области физики. Из разговоров выяснилось, что он окончил Московское Техническое Училище и остался при нем в качестве преподавателя физики. В Компании Вестингауза он инженерным делом не интересовался и в дальнейшем заведывал отделом сношений Компании с иностранными, главным образом европейскими, фирмами.

Я встретился также с инженером Петербургского Технологического Института Зворыкиным. По окончании Института он некоторое время занимался физикой во Франции. Во время революции он принял участие в колчаковском движении. Перебравшись в Америку, занялся вопросом передачи видимого на расстоянии (телевизьон) и, благодаря своей настойчивости, сделал в этой области значительные успехи.

Третьим моим товарищем по Исследовательскому Институту был Муромцев, родственник бывшего председателя Государственной Думы первого призыва. Муромцева я встречал еще в России в заседаниях Военно-Инженерного Совета. Он являлся туда докладчиком по беспроволочной телеграфии, а я в то время занимался проектированием нужных для этого мачт. В Америку Муромцев приехал во время войны в связи с военными заказами, а по окончании войны перешел на службу к Вестингаузу.

В полуденный перерыв, после завтрака, мы русские обычно гуляли вместе. Конечно, разговор шел о нашей работе в Компании. Настроение было невеселое. Ни один из нас электрическими машинами, которые строила Компания, никогда не занимался и мы ожидали, что через какие‑либо полгода нас всех уволят за ненадобностью. Но этого не случилось – мы все в дальнейшем сделали у Вестингауза значительные успехи. Теперь, через сорок лет, обдумывая причину наших достижений, я прихожу к заключению, что немалую роль в этом деле сыграло образование, которое нам дали русские высшие инженерные школы. Основательная подготовка в математике и в основных технических предметах давали нам громадное преимущество перед американцами, особенно при решении новых не шаблонных задач.

Мою работу в Компании я начал с применения поляризованного света к изучению распределения напряжений. Наиболее подходящим прибором для такой работы был прибор Кокера. Он не только давал картину распределения напряжений, но давал возможность измерять эти напряжения. Прибор был довольно дорогой и, естественно, что директор Кинтнер хотел выяснить заранее, что можно от этого прибора ожидать. Чтобы показать ему, что можно получать при помощи поляризованного света, я решил построить простой прибор, которым пользовался Кирпичев на своих лекциях для демонстрации светового метода определения напряжений своим студентам. Это был деревянный ящик, в верхней части которого располагался источник света. Передняя сторона ящика была открыта и в нем помещались два наклонных зеркала – одно служило поляризатором, другое анализатором. Держа перед поляризатором пластинку любой формы из прозрачного материала и вызывая в ней напряжения, при известном наклоне зеркал можно было увидеть во втором зеркале цветное изображение пластинки, причем каждый цвет соответствовал определенному напряжению. Впоследствии этот простой прибор имел у американцев громадный успех. Кинтнер был в восторге. Он не только сам произвел несколько опытов с изготовленными мною моделями, но пригласил высшую заводскую администрацию и показал им эти опыты. После этой демонстрации сразу нашлись деньги и прибор Кокера был заказан.

В один из первых дней моей работы в Институте, ко мне обратился Лессельс и показал результаты своих опытов на усталость. Результаты эти для одного и того же материала и, казалось, при одних и тех же условиях испытания были очень далеки от однообразия. Я осмотрел машины, которыми пользовался Лессельс. Это были обычные машины Велеровского типа, в которых к свободному концу вращающегося образца подвешен груз при помощи шарикового подшипника. В американской машине этот груз связан с подшипником жестким стержнем, передающим грузу вибрации вращающегося образца. На образец, следовательно, действует не только вес груза, но и силы инерции. Чтобы устранить этот дефект, я посоветовал Лессельсу заменить жесткий стержень пружиной, такой, чтобы период собственных колебаний подвешенного груза был в несколько раз больше времени одного оборота образца. Тогда вибрации образца не будут передаваться грузу и вес груза будет равен силе, действующей на испытуемый образец. Лессельс последовал моему совету, поставил пружины вместо жестких стержней и тем добился большего однообразия в величине разрушающего груза.

Кинтнеру понадобилась величина модуля упругости бронзы при высоких температурах. В справочных книжках этого модуля не нашлось. Нужно было получить его опытным путем. Я предложил нагревать бронзовую проволоку, пропуская через нее электрический ток. Чтобы устранить пластические деформации, которые будут происходить при высоких температурах под действием статической нагрузки, я решил определить требуемый модуль динамическим путем, измеряя частоту колебаний подвешенного на проволоке груза. Натянутая проволока с закрепленными концами располагалась горизонтально. Посредине подвешивался груз. Малым удлинениям проволоки соответствовали значительные перемещения груза, которые при колебаниях записывались на вращающемся барабане. Таким образом, определялась частота колебаний, а по ней и требуемый модуль. Без особых затруднений я получил таблицу модулей упругости бронзы при разных температурах. Этой таблицей впоследствии пользовались при проектировании.

Вспоминается еще один случай в начальный период моей деятельности у Вестингауза. В продаже появился новый прибор для определения твердости металлов. Твердость определялась по частоте колебаний особого маятника, опирающегося на шлифованную поверхность образца. Описание прибора появилось в английском журнале, но какой‑либо теории, связывающей частоту колебаний с твердостью материала в статье не было. Я заинтересовался этим прибором и поместил в том же журнале небольшую заметку, теоретически объяснявшую действие прибора. Узнав, однажды, что изобретатель прибора, англичанин, приехавший в Питсбург, делает доклад об определении твердости при помощи изобретенного им прибора, целая группа инженеров Исследовательского Института, и я в том числе, отправились на доклад. Докладчик, очевидно человек с большим практическим опытом, рассказал о технической важности определения твердости, описал устройство своего прибора и получаемые им результаты и в заключение заметил, что к устройству своего прибора он подошел чисто эмпирическим путем, но сейчас появилась в печати теория прибора (он назвал мою фамилию), которая ему объяснила, почему его прибор дает хорошие результаты. Тут один из моих сослуживцев доложил докладчику, что автор теории присутствует в зале и докладчик публично меня благодарил за помощь, которую ему оказала моя статья.

Я перечислил несколько моих первоначальных работ у Вестингауза. Они, конечно, не имели большого научного значения, но в ту пору оказали немалое влияние на мое положение в Компании, а главное, на состояние моего духа. Я почувствовал, что в новом для меня положении инженера технической компании я могу успешно работать. Компания оценила мою работу и довольно скоро повысила мое жалование. Прибавка жалованья была очень кстати. Расходы росли. Нужно было посылать деньги в Берлин на житье старших детей, нужно было посылать младшей дочери, оставшейся в Филадельфии и продолжавшей работать в тамошней Академии Художеств. Открылась возможность посылать деньги и продукты в Россию, где остались мои и женины родственники. Мы должны были сокращать наши расходы. Жили в маленькой квартире и покупали только самое необходимое.

Встречались мы в первое время только с русскими. Особенно частыми посетителями были Муромцев и Зворыкин. Сначала время уходило на приятельские разговоры, главным образом на сравнение американских условий жизни с русскими. Особенно, конечно, интересовались условиями научной работы в Исследовательском Институте. Дальше решили заполнять вечера наших встреч чтением научной литературы. Мы очень интересовались новыми исследованиями в области строения атомов и занялись чтением книги Зоммерфельда по этому вопросу. Нас, инженеров, очень занимали новые теории физиков, построенные на весьма ограниченном опытном материале. Физика приобретала математический характер. Автор книги, Зоммерфельд, был известен нам как чистый математик, никогда экспериментальной физикой не занимавшийся.

Позже Зворыкин, занятый подготовкой к докторскому экзамену, принес для чтения требовавшийся от докторантов тощий учебник по уравнениям в частных производных какого‑то американца. Невольно сравнивали мы условия для докторантских экзаменов в Америке с русскими экзаменами и удивлялись низкому уровню американских. Позже, когда я ближе познакомился с постановкой учебного дела в Америке, узнал, что недостаточные требования по математике начинаются со средней школы. Оканчивающий среднюю школу американец знает по математике не больше того, что преподается в первых четырех классах русских реальных училищ. Он ничего не знает о теории логарифмов, хотя и пользуется логарифмической линейкой. Геометрия ограничивается задачами на плоскости, а тригонометрия обычно совсем не преподается. Еще хуже обстоит дело с подготовкой учителей математики. Объем их познаний в математике совершенно несравним с тем, что требуется от учителей в Европе. Да и этих слабо подготовленных учителей совершенно недостаточно. По моим сведениям, например, сорок процентов средних школ в Калифорнии совсем не имеют учителей математики! Все это я узнал позже, а в начале моей работы у Вестингауза я заметил только, что на местах, требующих хотя бы минимальных теоретических познаний, работают, главным образом, инженеры с европейским образованием.

Только первые месяцы службы моя деятельность ограничивалась Исследовательским Институтом. Скоро появились запросы из различных технических отделов Вестингауза. Я вступил в контакт с инженерами, занятыми практическими задачами и моя деятельность начала приобретать консультационный характер. Обычно, дело начиналось с какого‑либо частного случая поломки машины, установленной Компанией, и нужно было установить причину поломки. Этой причиной могли быть черезчур высокие напряжения материала, допущенные при проектировании, или недостаточная прочность примененного материала, или, наконец, поломавшаяся часть машины могла подвергаться действию сил бо́льших, чем расчетные. Правильное установление причин поломки весьма существенно. Машины изготовлялись обычно сериями и поломка одной из машин ставила под сомнение прочность прочих машин того же типа.

С одной из таких задач я встретился в самом начале моей консультационной деятельности. Ко мне явился молодой инженер датчанин Якобсен из отдела моторов и рассказал о частых поломках главного вала машин некоторого типа, спроектированных в его отделении. Расчеты по обычным формулам на изгиб и кручение дают напряжения не превосходящие допускаемых. Он показал также несколько образцов сломавшихся валов. Разрушение во всех случаях произошло от «усталости» металла и произошло в сечении резкого изменения в диаметре вала. Какой либо «выкружки», соединяющей участки вала разного диаметра, совсем не было. Ясно, что в переходных сечениях происходила концентрация напряжений. При вращении вала эти напряжения меняют не только величину, но и знак, и таким образом, дают начало разрушению от «усталости». Все это я объяснил Якобсену, но этого общего объяснения недостаточно для конструктора. Он должен иметь формулу, при помощи которой в каждом частном случае можно выбрать нужный радиус соединительной выкружки. Но такой формулы не было. Было только установлено дифференциальное уравнение для этого случая. Была известна также попытка решения этого сложного уравнения графическим путем. Я предложил Якобсену развить этот графический метод и кое‑что было сделано в этом направлении. Но Якобсен нашел более удобный метод решения задачи. Он заметил, что нужное уравнение теории упругости совпадает с уравнением, описывающим распределение потенциала в пластинке, через которую пропускают электрический ток. Если контур пластинки совпадает с контуром диаметрального сечения вала и ее толщина пропорциональна кубу расстояния от продольной оси пластинки, то падение потенциала вдоль выкружки пропорционально искомому напряжению в вале. Пользуясь этим соотношением Якобсен мог составить таблицу максимальных напряжений для разных значений отношения радиуса выкружки к диаметру вала. Таким образом, была разрешена важная техническая задача и таблица Якобсена приводится теперь во многих учебниках.

Немало задач получалось также из отдела, в котором проектировались большие машины для электрических станций. Тут мне пришлось работать с выдающимся шведским инженером Содербергом. Вспоминаю случай ротора большего диаметра, боковые вибрации которого при обычных заводских испытаниях доставляли немало хлопот. Происходило это оттого, что нормальная скорость ротора совпадала с его критической скоростью. Обычные расчеты давали для критической скорости значения более высокие нежели скорости испытания, но эти расчеты предполагали, что мы имеем дело с цельным ротором, а на самом деле роторы больших диаметров составлялись из круглых дисков, сжатых продольными болтами. Хотя болты делались из стали высокого качества и натяжением их производилось большое сжимающее напряжение между дисками, но все же боковая жесткость составных роторов значительно ниже, чем цельных роторов. Чтобы объяснить это, были произведены в лаборатории опыты на сжатие колонн, составленных из кубиков. Опыты показали, что при самой тщательной шлифовке соприкасающихся сторон кубиков, сжимаемость таких составных колонн значительно бо́льшая, чем колонн цельных. В дальнейшем Компания отказалась от применения составных роторов и перешла к применению цельных роторов. Но тут появились новые трудности. Оказалось, что при самом медленном охлаждении в поковках значительных диаметров создавались значительные «начальные» напряжения, которые, при дальнейшей механической обработке роторов, проявлялись в виде неожиданных и вредных деформаций. Вопрос о начальных напряжениях в больших поковках в то время был совсем не разработан и потребовалось немало экспериментальных исследований, чтобы составить картину распределения этих напряжений.

Немало затруднений представляли «начальные» напряжения при сборке и обработке коммутаторов больших электрических машин. Чтобы придать меди надлежащую жесткость, медные бруски коммутаторов подвергались интенсивной холодной обработке, причем, конечно, вводились высокие начальные напряжения. Напряжения эти проявлялись в деформациях, возраставших с временем. Точная вначале цилиндрическая поверхность коммутатора постепенно искривлялась. Коммутатор начинал искриться. Чтобы устранить этот недостаток, нужно было повышать жесткость медных брусков такой холодной обработкой, при которой не вводились бы начальные напряжения. В то время были выработаны простые методы для изучения этих напряжений.