Книга бытия (с иллюстрациями) - Сергей Снегов

Завод первым в стране начал производство радиационных и оптических пирометров — аппаратов, измеряющих температуру от 700 до 2000 градусов. И производство это не пошло: ни один из приборов, скопированных с иностранных образцов, в серию не годился. В заводской лаборатории мне отвели специальный стол (практически у меня была отдельная комната). На столе лежали и западные прототипы, и наши копии, и я старался разобраться, почему одни работают, а другие (по виду — двойники) — нет.

Здесь я должен сделать несколько технических пояснений — постараюсь не выходить за рамки школьного курса физики.

Оба типа приборов (и радиационные, и оптические) представляли собой простые визирные телескопические трубки, в которые были вмонтированы устройства, принимающие жар раскаленного тела и выражающие его световое излучение в электрической величине, измеряемой обычным, но очень точным гальванометром. Но в одном приборе, радиационном, приемником служила термопара, а в другом (оптическом) — небольшая лампочка накаливания.

Что касается термопары, то она состояла из двух тонких разнородных проводников, двух проволочек, с одной стороны спаянных в узелок, а с другой — подключенных к гальванометру. Если спай нагревали, то на свободных концах появлялась разность электрических потенциалов (величина ее определялась степенью нагрева).

Собственно, на «Пирометре» создавали большие термопары и точные гальванометры, измеряющие разность потенциалов и вызываемый ею электрический ток.

Термопары были разные. Платино-платинорадиевые (один проводник — платиновая проволока длиной от одного до двух метров, другой — такая же проволока, но из сплава платины и радия), более дешевые хромоникелевые, из других сплавов. Все они заключались в стальные трубки, которые погружались в печь или расплав, температуру которых нужно было измерить.

С радиационным пирометром было проще. Он закреплялся перед раскаленным предметом, тепловая радиация нагревала крохотную термопару в оптической трубке, гальванометр показывал, какая появляется разность потенциалов (или, как ее называли, термоэлектродвижущая сила, ТЭДС), а гальванометр демонстрировал градусы, в которые она пересчитывалась.

Неполадки были связаны с плохим качеством термопар: неоднородные проволочки развивали разную ТЭДС при одной и той же температуре. Когда требования ужесточили, производство пирометров пошло — и завод стал выпускать серийную продукцию. Впрочем, большим успехом в стране эти приборы не пользовались, да и за рубежом ходовыми не стали.

Значительно сложней обстояло дело с оптическими аппаратами. Прежде всего, они были переносными. Пирометрист таскал на себе и трубу, и гальванометр. Принцип действия этих приборов был основан на сравнении яркостей лампочки и раскаленного объекта. Считалось, что когда накаленная ламповая нить пропадает на фоне светящегося объекта, температуры их одинаковы (поскольку совпадают яркости). А температуру нити определяли по величине пропускаемого через нее тока — лампочка то разгоралась, то притухала.

Тут были свои сложности. Дело в том, что суммарное излучение состоит из лучей разного цвета, иными словами — с разной длиной волны. И каждая световая волна обладает определенной энергией. У тел, нагретых до нескольких тысяч градусов, самой интенсивной является зеленая (ее длина примерно 500–580 миллимикрон). Недаром земные растения зеленого цвета — они приспособились к восприятию самой эффективной части солнечного излучения.

И в оптическом пирометре все сравнения удобней было вести не по суммарному излучению, а в определенной волне (и лучше всего самой эффективной — зеленой). Для этого в визирную трубку монтировался стеклянный светофильтр, выделявший в излучениях и тела, и лампочки эту самую эффективную волну.

Пока светофильтры покупали у знаменитой на весь мир немецкой фирмы Шотта (она поставляла свою продукцию еще более прославленному Карлу Цейсу), никаких осложнений не было: немцы двести лет производили оптические стекла и здорово в этом насобачились (так с уважением говорил мой начальник Георгий Кёниг, тоже, по всему, из русских немцев). Но индустриальная революция первых пятилеток внесла в это дело свои коррективы. Иностранная продукция стала очень дорогой, к тому же оптическое стекло было стратегическим товаром — а стране нужна была гарантия полной военной автаркии.[166]

Короче, это стратегическое стекло стали варить на своих заводах: прозрачное — на «Дружной Горке» под Ленинградом, цветное — в Изюме на Украине (вероятно, были и другие). Нашим главным поставщиком был завод в Изюме, военное, уже и тогда номерное предприятие, производившее, в частности, дорогие красные стекла — «золотой рубин» (в их состав входило золото и еще один «рубин», «медный», — собственно, чистая медь). Сколько я знаю, из «медного рубина» были изготовлены кремлевские звезды, поражающие специалистов своим глубоким красным сиянием.

Весной 1936-го мне пришлось отправиться в командировку на Изюмский завод (нужно было согласовать технические условия на светофильтры). Я еще расскажу об этой поездке — в моей дальнейшей судьбе она сыграла, возможно, решающую роль.

Оптические пирометры поставили передо мной ряд проблем, которые требовали немедленного решения: задержка с их серийным выпуском сказывалась на всем заводе. И весь тот год (с небольшим), что я провел на «Пирометре», я был занят распутыванием этого клубка.

И первое, что я должен был сделать, — это установить, что же представляют собой дорогие, фиолетовых оттенков стеклянные пластинки, обильно поступающие с Украины. Сложность была в том, что у нас не было прибора, позволявшего определять реальную «эффективную волну света», которую они пропускали. И на других ленинградских заводах его не было. Мне сообщили, что такой аппарат (немецкий спектрофотометр Кёнига-Мартенса) есть в цветовой лаборатории Государственного оптического института — ГОИ, но институтские оптики вовсе не расположены подпускать к нему посторонних.

Мы с Кёнигом пошли к Кульбушу.

— Буду звонить директору ГОИ Вавилову, — сказал Кульбуш. — Сергей Иванович, конечно, прижимист, но ему не может не понравиться, что промышленное производство нуждается в помощи его института. Попытаюсь сыграть на этом.

Спустя короткое время Кульбуш вручил мне и Кёнигу письменное ходатайство завода «Пирометр» о разрешении поработать на спектрофотометре Кёнига-Мартенса.

— С Сергеем Ивановичем согласовано, — сказал он. — Не просто разрешил, даже обрадовался: «Наконец-то производственники стали понимать, что без настоящей науки им далеко не уйти!» И совсем развеселился, когда узнал, что его прибор и наш начальник лаборатории носят одинаковые королевские фамилии — Кёниг.