Применение разреженного воздуха

Аппарат, который  чистит раны без ваты и марли... Решение  было где-то рядом.

И вот хирург в мастерских прифронтового аэродрома. Со знанием дела перебирает он техническое  имущество хмурых, прижимистых старшин. Со знанием дела потому, что всего  несколько лет назад имя Александра Софронова было хорошо знакомо на Брянском машиностроительном заводе, где молодой паренек работал  электросварщиком. Но вот найдено то, что нужно: авиационная помпа, которую из обычного масляного насоса Софронов превращает в аппарат, способный перед операцией отсасывать из раны продукты распада, чистить ее.

Не сразу  пошло все так, как хотелось. Немало было и неприятностей с несовершенным  агрегатом. Но когда схлынула лихорадка  напряженных дней, когда появилась  возможность оглядеться вокруг, оказалось, что уже накопился некоторый  опыт в работе с новым аппаратом. И опыт этот позволял сделать удивительные выводы: раны, обработанные отсосом, заживали значительно лучше и быстрее  обычного.

Шли годы. Хирург Софронов совершенствовал свою методику. Теперь уже многочисленные факты  неоспоримо доказывали пользу от разрежения при лечении не только ран, но и  всевозможных незаживающих язв, карбункулов  и других недугов. А авиационная  помпа, превратившаяся в современный  медицинский аппарат, уже разошлась  по многим больницам нашей страны,

 

 

 

 

Испокон веков  летом в разгар ягодного сезона хозяйки  варяг варенье; загружают таз  ягодами, посыпают их сахарным песком и варят, варят, варят.

Проходит  час, другой, третий, а будущее варенье  все булькает себе и булькает на огне. Ты уже давно глотаешь слюнки, а лишняя вода никак не может выкипеть из ягод. Варенье все еще не готово.

Рецепт варки  варенья не сложный, но занятие само по себе хлопотливое, а главное, очень  долгое.

А если варить варенье не для одной только семьи, и не в одном тазу, а на фабрике, где в котлы загружают тонны  ягод? Сколько уйдет времени? Да что  время! С этим еще можно было бы примириться. Хуже всего, что при  длительной варке улетучивается  аромат ягод и фруктов и разрушаются  ценные целебные витамины.

С конфетами  — карамелью — еще хуже, там  из сиропа не лишнюю, а всю воду выпаривать приходится. Иначе не застынет. А  это значит — варить еще дольше... Понятно, что после такой варки  трудно разобрать, из каких ягод приготовлен  сироп, все расползлось, разварилось...

Не так  давно, чтобы придать сиропу запах  и аромат настоящих фруктов, в  него добавляли эссенции. Допустим, добавили в яблочный сироп эссенцию с запахом земляники, и никто  не догадается, что в котел были загружены чудесные душистые яблоки.

И вот у  кондитеров возник вопрос: а нельзя ли карамель варить так, чтобы вместе с ароматом свежих фруктов сохранялись  бы и витамины?

На первый взгляд задача не просто трудная, а  неразрешимая.

Чтобы превратить сироп в карамельную массу, из него нужно выпарить всю воду. Это  означает либо долгую варку, либо высокую  температуру. И то и другое для  витаминов гибель! Вместе с паром  из фруктов и ягод улетучиваются  их замечательные, драгоценные свойства.

Вспомним  опыты почтенного Роберта Бойля. Под колпаком «большой пневматической машины» чуть теплая вода закипала, когда снижалось давление: прыгали  и плескались пузырьки, от сосуда валил  пар... Слегка подогретая вода при разрежении энергично испарялась.

Не разрежение ли выручит и мастеров-кондитеров? Так, по совету ученых, на кондитерской фабрике над котлами появились  крышки и присоединенные к ним  воздушные насосы.

Уже первые опыты  обрадовали кондитеров. И времени  тратится меньше, и расход топлива  уменьшился, а главное, конфеты стали  не только ароматней и вкусней, но и полезней. Потому что в карамели и начинке, сваренных при разрежении, сохраняются витамины. Получаются не просто вкусные карамельки, а витаминизированные и, следовательно, целебные. На одной «конфетной конференции», какие собирают время от времени кондитеры, внимание привлекла небольшая коробка с обычной карамелью «яблочко». Выглядела она совсем скромно среди роскошных и чванливых шоколадных красавцев. Но все обратили внимание именно на «яблочко». А обратив, попробовали. А попробовав, удивились — очень вкусно...

На конфетном  съезде собираются опытные мастера, их не проведешь. И вдруг простая, но такая чудесная карамель...

— Как она  приготовлена, — посыпались вопросы, — какой рецепт варки?

— Рецепт обычный, такой же, как на других фабриках,—  следовал ответ. — Только способ варки  необычный, ускоренный.

Мы не станем описывать вкуса этих карамелек, что толку? Все равно никто  не ощутит ни их сладости, ни аромата, сколько  бы строк он ни прочел. Выход один — пойти в магазин и купить конфеты: сто граммов обычных  карамелек и сто граммов витаминизированных. Купить, понюхать и съесть. Сразу  разницу заметишь.

Как же все-таки сварили эти вкуснейшие конфеты? Пройдем в цех кондитерской фабрики. Кругом чистота, белизна. А запах!

Первое, что  замечаешь в карамельном цеху, — удивительный агрегат: два огромных котла, будто поставленные друг на друга. Днища у котлов круглые, как магдебургские полушария. Верхний одет в массивную чугунную рубашку. Под ней шипит пар. Из котлов в разные стороны идут толстые и тонкие трубки, и где-то неподалеку булькает воздушный насос. Прямо при нас в верхний котел загружают триста килограммов ягод, смородины или вишни, кому что нравится. Загрузили и захлопнули крышку. И сейчас же насос забулькал хлопотливо, поспешно и даже как-то сердито.

Мы не ожидали  попробовать конфеты, сваренные  из тех самых ягод или фруктов, которые при нас засыпали в  котел. Чтобы уварить триста килограммов  массы, понадобится не меньше двух суток. Но мы ошиблись. Только кончилась наша экскурсия по вкусным цехам, как — пожалуйста — перед на-

ми на подносе  горка еще теплой карамели. Из тех  самых ягод. А ведь прошло всего  два часа.

Так «работает» разрежение на конфетной фабрике. И  всего удивительней, что разрежение это совсем незначительное.

 

 

 

 

 

Разрежение, как и любая природная сила, слепо. И задача человека — ученого, инженера — заставить его работать на пользу людей или же оградить себя от непредвиденных неожиданностей. А неожиданности бывают, и нередко.

Впервые это  случилось при испытании новейшего  английского быстроходного миноносца  еще перед началом второй мировой  войны. Построенное судно было торжественно спущено на воду. И специальная  команда приступила к испытаниям. Красавец корабль — гордость флота  Великобритании, — наращивая скорость, шел вдоль берегов.

— Полный ход!

Ручки машинного  телеграфа со звоном повернулись. Глухо  взревели двигатели. Высокие пенные буруны встали у носа корабля. И вдруг...

«Бах! Бах! Бах!»  — страшные удары потрясли корму. Сначала один, другой, потом три  сразу. Серия ударов! Казалось, кто-то огромный, невидимый бьет по винтам гигантской кувалдой.

— Тихий ход! Стоп машина!

Удары прекратились. Снова военный корабль набирает ход.

— Полный вперед! «Трах-трах!»

— Ваша честь, левый винт не дает оборотов...

Огромные  лопасти, сделанные из лучшей английской стали, погнуты и словно обгрызены  огромными зубами невиданного чудовища. И самое удивительное, — комиссия не нашла причин страшной аварии. Прошло несколько лет. И снова мир потрясен известием о страшной катастрофе. На этот раз в Соединенных Штатах Америки. Высокие гости — члены государственного департамента — прибыли, чтобы присутствовать на пуске одной из плотин. Оживление царило на строительстве. Конечно, беспокоиться нечего. Люди давно научились строить плотины. Бетонные плотины — самый распространенный тип сооружений в гидротехнике. Каких неожиданностей ждать?

Медленно  ползут вверх щиты, преграждавшие  доступ воде в напорный тоннель. Журчание первых ручейков превращается в рев  мощного потока.

«Браво! Браво!»

И вдруг грохот взрывов. Вода, не успевая промчаться сквозь сузившийся внезапно тоннель, переливается через края котлована, грозя затопить все вокруг. Крики радости сменяются  воплями страха...

Когда вновь  опустили тяжелые щиты и последние  потоки покинули грандиозную трубу, инженеры вошли в тоннель... Печальное  зрелище предстало перед ними. Огромные глыбы бетона, вырванные  из стен неизвестной силой, загромождали тоннель.

Работу приходилось  начинать сначала. Но прежде следовало  разобраться, в чем же причина  аварии. Тогда-то в технике родилось новое название — кавитация. Происходит оно от латинского слова «кавитас», означающего «пустота». Представь себя в лодке. Мощными гребками ты посылаешь суденышко вперед. Р-раз! Р-раз!

За веслами  по спокойной воде бегут водовороты и воронки. Вода не поспевает за твоими гребками...

Теперь возвратимся  к английскому миноносцу. Винт корабля—те же весла. Только гребут они во много раз быстрее.

Настолько быстро, что, при неудачной конструкции  винта, вода не успевает следовать за мелькающими лопастями, разрывается, образуя большие пустоты-пузыри с разрежением.

Давление  в пузыре такое низкое, что окружающая вода с силой устремляется туда, сталкивается, создавая удар вроде  гидравлического молота.

Этот удар, обрушиваясь на корабельные винты, гнул их и обламывал кромки.

То же явление  возникло и в американском напорном тоннеле. Инженеры недостаточно рассчитали скорость протекающего потока, и она  оказалась слишком большой. Слой воды, омывающий неподвижные стены  тоннеля, тормозился, а внутренняя часть  струи рвалась вперед. И снова  поток разрывался, рождая могучие  кавитационные удары. Они и разрушали стены тоннеля. Кавитация доставила множество неприятностей и убытков

людям. Случалось, кавитационные силы, обрушиваясь на корпус корабля, не разрушали его, но вызывали такую вибрацию стенок и такой грохот, что люди не могли оставаться в каютах.

Так показывает свою силу безобидное разрежение. И  не только в тоннелях или на лопастях океанских кораблей можно увидеть  результаты его работы. Совсем простой  пример.

Многих удивляет: почему изнашиваются бетонные дороги — гладкое бетонное шоссе, выложенное тяжелыми плитами? Проходит год, два, три, и на твердых плитах, казалось бы не поддающихся даже ударам стального лома, появляются неровности и выбоины. Отчего? Неужели от мягких резиновых шин проходящих автомобилей?

Оказывается, и здесь бесчинствует разрежение. Та же кавитация, только теперь уже  не в воде, а в воздухе. Когда  эластичная пневматическая шина сначала  плотно прижимается, а затем быстро отрывается от поверхности шоссе, на какое-то мгновение между ними создается  разрежение — кавитационный пузырек. Он тут же с силой заполняется окружающим воздухом. Этот-то воздух и отрывает крохотные частицы бетона от дороги, и они пылью уносятся в сторону. Частичка за частичкой, частичка за частичкой... И на дороге — выбоина! Безобидный, казалось бы, воздух при пониженном давлении оборачивается грозным врагом. Но как ни могучи силы, скрытые в разрежении воздуха, человек сумел подчинить их

 

 

 

 

 

 

Да, да, разрежение может помогать строить, созидать, упрочнять.

В каждом нашем  городе идет большое строительство. Дома вырастают, сложенные и из кирпича, и из отдельных бе-

тонных плит, и даже из целых квартир, отлитых  и собранных на заводе из железобетонных конструкций.

Бетон — на строительстве домов. Бетон —  на строительстве новых дорог, плотин, аэродромов...

Склады, склады, транспортный цех, дозировочный и смесительный, лаборатории, силовая установка  — таков бетонный завод-автомат. Управляет всем процессом производства оператор со своего пульта.

Вот ленточный  транспортер несет на себе целую  дорожку песка. Элеватор поставляет цемент, замечательный советский  цемент, славящийся на весь мир. Тонкая белая пыль курится над элеватором. В специальном бункере составляется сухая смесь. Когда бункер заполнится, смесь засыпается в бетономешалку. И сразу же туда подается вода.

Итак: вяжущее  вещество — цемент, наполнитель  — песок или гравий и вода, тщательно перемешанные, создают бетон.

Кажется, что  может быть прочнее этой бетонной массы?

И все-таки есть враги у бетона. И самый первый «друг-враг» — вода. Без воды раствора не приготовишь. Это так. Но если воды слишком много, а бетон затвердел... Сняли с постройки опалубку, все, кажется, в порядке. А внутри, в самой толще, затаилась лишняя вода. Маленькие, почти незаметные капельки. Прошло лето, ударили морозы. Вода при замерзании расширяется. Расширяется с такой силой, какую не удержит никакая броня. Вот капельки-льдинки и сдвинули зернышки бетона со своего места, Чуть-чуть сдвинули, почти незаметно. Потом снова стало тепло. Льдинки растаяли. Тепло — холодно, тепло — холодно. Климат плюс время, плюс вода расшатали бетонную глыбу.

Другой враг прочности — воздух. Пузырьки воздуха  тоже нарушают единство монолита, помогают разрушению бетона.

Значит, секрет прочности — отсосать лишнюю воду, вытянуть воздух из бетонного изделия. Как это сделать? Оказывается, при  помощи разрежения. И вот на залитую  бетоном форму накладывают большие  щиты, соединенные с мощными воздушными насосами. Десять — пятнадцать минут  разрежения всего до пятисот миллиметров  ртутного столба — и изделие одевается  бетонной броней толщиной в двадцать сантиметров. Внутреннее давление выжимает лишнюю воду и воздух в разреженную  область, а оттуда их откачивают насосами. Бетон оседает, спрессовывается. Такой  броне ничто не страшно. Сто лет  будет стоять — не разрушится.

 

 

 

Крутится  вал быстроходной турбины, несет  на себе огромную тяжесть. Вал —  самая ответственная деталь агрегата. Выкован он из слитка металла, равного  по весу реактивному самолету ТУ-104 вместе со всеми пассажирами. Ревет  пар, ударяя в лопатки могучей  турбины. Тысячи оборотов в минуту делает гигантский вал.