Новый молот Фархада
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.