Книга Формула мудрости - Давид Иосифович Гай

с тридцатипятилетием своей научной деятельности получил приветствие Петра Ионовича Баранова — начальника ВВС РККА. В приветствии говорилось: «Под вашим руководством окрепла школа молодых ученых и приобрела бесспорное значение для развития Воздушного флота. Центральный аэрогидродимический институт, председателем коллегии которого Вы состоите уже около 6 лет, приобретает, а частью приобрел мировую известность... Ваши труды тем более заслуживают признания, что Вы работали в стране, пережившей годы тягчайшей нужды, годы, когда Советская власть не могла создать обстановки, способствующей успешному протеканию Вашей сложной и трудной работы...»

17 сентября 1926 года приказом по ВСНХ СССР имя Чаплыгина присваивается новой аэродинамической лаборатории ЦАГИ.

В этот же период усилия Сергея Алексеевича направляются на решение еще одной проблемы огромной государственной важности.

ВОЛШЕБНЫЙ ФОНАРЬ

Удельный вес науки в стране определяется не только средствами, отпускаемыми по государственному бюджету, числом исследовательских институтов, но прежде всего кругозором научных деятелей, высотой их научного полета.

С. И. Вавилов

ПОБЕДНАЯ МУЗЫКА

В планах ЦАГИ значился пункт, никак не увязывавшийся с нуждами авиации. Он предусматривал создание гидравлической лаборатории. Решение было принято в ноябре 1923 года.

Тогда же Чаплыгин стал консультантом строительства Днепровской гидростанции.

Между двумя событиями прямая связь. Коллектив института счел своим долгом помочь небывалой стройке на Днепре, знаменовавшей начало индустриализации Страны Советов.

«Гудки заводов, гул и грохот машин, скрежет отрываемых от почвы камней, глухой вой камнедробилок и лязг железа — все это сливается с шумом реки и звучит победной музыкой. Это — музыка организованного социалистического строительства, которое потрясает мир». Так писала в 1930 году американская публицистка Анна-Луиза Стронг, покоренная энтузиазмом советских людей.

Но «победная музыка» родилась не сама собой. Прежде чем был вырыт первый кубометр земли и дрогнула от взрывов скала, давшая камень, ученые и инженеры провели гигантскую по объему подготовительную работу. Читая многотомные «Материалы к проекту профессора И. Г. Александрова», лишний раз убеждаешься, насколько серьезно подошли специалисты к разработке Днепрогэса.

Иван Гаврилович Александров не только обладал богатыми знаниями и опытом. Он являл пример истинно государственного деятеля, пекущегося не о сиюминутной выгоде, а о продуманном, рациональном, комплексном использовании природных ресурсов. До революции он успешно вел гидротехнические изыскания в Средней Азии. Его проекты орошения земель поражали воображение масштабами, но не осуществлялись. Только при Советской власти, в годы первых пятилеток, Александров нашел применение своему таланту.

Ученый-патриот всю свою колоссальную энергию вложил в проект гидроэлектростанции на Днепре. Разработка началась в 1921 году, но ей предшествовали изыскания, систематически проводившиеся с 1905 года. Материалы, к сожалению, в значительной части потерялись во время мировой и гражданской войн, их удалось собрать лишь частично. Впрочем, проблемы днепровских порогов привлекали к себе внимание еще со второй половины XVII века. Наш век оказался щедрым на предложения по их «полезному обузданию». Проект профессора Александрова оказался семнадцатым по счету.

Существо его сводилось к увязыванию многих задач социалистического хозяйства, иначе говоря, к комплексному их решению. Сюда входило получение дешевой электроэнергии, судоходство на Днепре, создание ряда производств, питающихся током ГЭС, в первую очередь металлургических, развитие транспортных артерий, обеспечивающее связь сырьевой базы с районами потребления.

Александров отстоял вариант одной плотины. Затраты меньше, чем при двух, трех или четырех плотинах, так как основные средства идут именно на возведение фундаментов плотин и электростанций.

Иван Гаврилович прекрасно понимал: без участия науки с встающими во весь рост проблемами не справиться. Ошибки же обойдутся дорого в прямом и переносном смысле. Он писал: «...при проектировании очень крупных сооружений, к которым должна быть отнесена запорожская плотина на р. Днепре с находящимися при ней гидроэлектрической станцией и шлюзами, необходимо перейти к более точным приемам расчета и к целому ряду опытных работ, которые позволили бы установить для изучаемых типов конструкций надежные параметры... Все это заставило... при проектировании наиболее ответственных частей сооружения перейти от гидравлики к гидродимике и от статики и сопротивления материалов к теории упругости, поставив... вопрос о достаточно широкой постановке опытов по установлению практических коэффициентов для расчета и по выяснению форм таких конструкций, как камера и направляющий аппарат турбины, всасывающие трубы разных типов, эжекторы, водослив через гребень плотины...»

Ученые откликнулись на призыв дать проектировщикам строго обоснованные рекомендации. Чаплыгин стал консультантом по гидродинамике, а затем членом технического совета Днепростроя.

Его увлекла теория гидрокона.

Во введении к своей первой статье по данному вопросу Сергей Алексеевич пишет: «Для увеличения полезного действия воды в турбинах в последнее время начали устраивать особым образом всасывающие трубы, отводящие отработанную воду турбин, а именно, внутри этих труб стали помещать твердые тела (ядра) различных очертаний с тем, чтобы осевая часть, где образовались бы вихревые массы и куда мог бы засасываться воздух, оказалась недоступной для отходящей воды. Всасывающие трубы с такими внутренними ядрами приобрели название гидроконов.

Для прохода воды, таким образом, остается пространство, имеющее кольцеобразное сечение. Для наилучшего действия таких приспособлений их надлежит устраивать так, чтобы в пространстве, предоставленном для отходящей воды, могло образоваться невихревое течение; в противном случае вихревые массы, постепенно накопляясь в разных местах всасывающего пространства, стали бы срываться время от времени, и образовалось бы течение с весьма неприятными и вредными, в смысле снижения КПД работы турбины, колебаниями и перебоями. Так как введенные в практику американскими инженерами гидроконы устраиваются почти ощупью без всякого теоретического освещения правильности их очертаний, то нам представляется небесполезным, хотя бы приблизительно, подойти к разрешению вопроса о том, как же следует подбирать очертания поверхностей гидроконов для того, чтобы во всасывающих трубах было возможно невихревое течение известного типа с определенным распределением скоростей во всех точках пространства, занятого отходящей водой».

И вновь хочется повторить любимое изречение Сергея Алексеевича: научный труд — не мертвая схема, а луч света для практики. Волшебный фонарь, зажженный ученым, ярко осветил потемки гидрокона, помог инженерам выбраться из лабиринта.

И вот что существенно: обратился Чаплыгин к теории гидрокона вовсе не случайно. Она была близка духу его исканий. Преломленные в ней идеи теснейшим образом увязывались со струйным течением в несжимаемой жидкости и безвихревым обтеканием твердого тела, а этими вопросами Сергей Алексеевич успешно занимался на заре научной деятельности. Скажем, опубликовал в 1899 году работу «К вопросу о струях в несжимаемой жидкости». Спустя четверть века он вновь пришел к занимавшей его проблеме.

Что же перед нами: еще один пример удивительного предвидения запросов промышленной техники, как замечает Л. Гумилевский? Думается, дело