Фрэнсис Ролт-Уилер - Как мальчик Хюг сам построил радиостанцию

Вернувшись из Фолджэмбвилля, Хюг постарался применить на практике свои новые познания в механике. Он раскалил проволоку и прожог в одной из спиц своего колеса небольшое отверстие на равном расстоянии от обода и от ступицы. В это отверстие он крепко вклинил деревянный клин, длиною шесть дюймов, с ушком в свободном конце. Так получился грубый «эксцентрик» [1] Эксцентрик — часть машины, дающая возможность превращать вращательное движение в поступательное. Центр его не совпадает с осью вала, на который он насажен, почему он и называется эксцентриком. , хотя, конечно, мальчик не знал этого названия. Затем, следуя указаниям владельца автомобиля, Хюг отрезал длинную, прямую тросточку, снял с нее кору и прожог дырочку в каждом конце. Через верхнюю дырочку он привязал этот прут к ушку клина, сделав свободный узел, чтобы у стержня был некоторый свободный ход. Это был его «коленчатый вал».

Владелец автомобиля говорил о двух свободных шарнирах. Хюг напряг всю свою память, чтобы хорошо вспомнить его объяснения.

Он решил, что нижний конец прута должен быть прикреплен к «кулаку», как он назвал это, потому что настоящее слово он забыл. Для этого он приспособил круглое полено, в середине которого выжег дырочку и прикрепил «кулак» к нижнему отверстию прута. Так он устроил свой поршень грубый, но пригодный для работы. Устроить цилиндр было труднее. Сперва Хюг приспособил кусок ржавой дымовой трубы. Правда, эта труба развалилась после первых двух-трех ходов поршня, но он увидел, что находится на верном пути. У трубы, кроме ее хрупкости, был еще один недостаток. Она не давала Хюгу возможности применить машину на деле, а мальчику всегда хотелось добиться практических результатов.

После долгих размышлений он, наконец, додумался до того, что надо устроить соединение непосредственно с поршнем, потому что соединительный прут был слишком слаб и непрочен.

Для этого надо было, во-первых, чтобы в цилиндре была расщелина, чтобы поршень мог свободно двигаться вверх и вниз. Во-вторых, цилиндр должен быть тяжелый и хорошо укрепленный, чтобы выдержать боковое давление на поршень.

Если бы мальчик мог достать совершенно новую трубу, он прорезал бы в ней отверстие в дюйм шириною, а длиною в две трети длины трубы, вверху и внизу оставил бы полосы, чтобы труба не развалилась, и все его затруднения были бы устранены. Но у него не было денег, чтобы купить трубу; он просил позволения взять трубу от кухонной печки, но ему не позволили. Тогда ему пришлось самому смастерить что-нибудь, что бы заменило трубу. Он нашел пустую пятигаллонную жестянку из-под керосина и вырезал в одной из ее стенок отверстие в дюйм ширины; сверху и снизу он оставил непрорезанные места. Потом он взял три пустые банки из-под томатов, отрезал от одной из них крышку, а от двух других и крышку и дно. Затем сделал нарезки в краях той жестянки, где было дно и в одном из краев еще одной, где дна не было, и отогнул полоски жести между этими нарезками попеременно в обе стороны, чтобы получились выемки. Туда он приладил прямые края двух банок. Когда он отогнул назад нарезки и крепко приколотил молотком, получился гладкий, прямой цилиндр.

Затем он прорезал в цилиндре отверстие такое же, как сделал раньше в керосинной жестянке, вложил цилиндр в жестянку так, чтобы одно отверстие пришлось к другому; свободное пространство между стенками цилиндра и жестянки он наполнил землей и плотно ее примял. Таким образом банки не могли сдвинуться в сторону, потому что им не позволяла земля, и не могли наехать одна на другую из-за плотно пригнанных нарезок. Тяжесть земли крепко сдерживала банки в одном положении. Наконец, у Хюга был прочный цилиндр.

Хюг вложил в этот цилиндр поршень и установил жестянку, подперев ее камнями, прямо под коленчатым валом, так, чтобы поршень в своем низшем положении почти — но не совсем — достигал дна цилиндра.

Вверху жестянки он укрепил параллельно две деревянные палки, оставив между ними расстояние, через которое мог свободно проходить коленчатый вал. Эти палки сдерживали цилиндр, не давая томатным банкам отходить одна от другой вследствие удара поршня сверху.

После этого Хюг пустил водяное колесо. Колесо завертелось, эксцентрик коленчатого вала двинул поршень, и он стал ходить внутри цилиндра вверх и вниз. Правда, он сильно стучал при этом, но все-таки делал свое дело.

Колесо завертелось.

Так Хюгу удалось достигнуть того, что вращательное движение водяного колеса перешло в поступательное движение поршня.

Но мальчик еще не был удовлетворен.

Он хотел приспособить свой поршень для какой-нибудь работы и придумал, как это сделать.

Через отверстие в керосинной жестянке и в цилиндре он вогнал в поршень клин, который торчал из цилиндра наружу. К этому клину он прикрепил прямой соединительный стержень, и таким образом мог заставить машину производить работу. Позднее ему удалось добиться горизонтального движения.

С точки зрения механики идеи мальчика были верны, хотя и грубы. Если вспомнить, что у него не было ни знания, ни руководителя, ни книг, ни приспособлений, что ему приходилось совершенно самостоятельно додумываться до всего, то достижения его надо признать необыкновенными.

В своей бревенчатой хижине мальчик ощупью, шаг за шагом, добивался того, к чему человечество пришло после целых веков работы.

Правда, принципы работы стали ему известны из краткого разговора с владельцем автомобиля.

Машины Хюга работали, но пользы от них было мало. Свободные веревочные соединения и обструганные ножиком деревянные части производили трением потерю энергии, так что поршень едва мог приводить в движение маслобойку. Однако, эти машины оказали Хюгу большую услугу, прежде всего потому, что на них он научился думать и воплощать свои мысли, а также и потому, что даже как машины они оказали влияние на его позднейшую деятельность.

То, что владелец автомобиля сказал Хюгу о переходе вращательного движения в поступательное, ему удалось хорошо использовать. Вторая же часть объяснения об электрической искре — никак ему не давалась. Сколько он ни думал — ничего не выходило.

В ответ на его расспросы, отец сказал ему, что электричество — то же самое, что молния. Больше он ничего не мог объяснить, потому что и сам больше ничего не знал.

Много думал над этим Хюг — и за работой в поле, и копая картошку, и за пилкой дров, и бродя по горам со своим старым ружьем. Он все спрашивал себя, нельзя ли так же заставить работать молнию, как он сделал это с горным потоком. Заставил же владелец автомобиля работать «электрическую искру», неужели же он не сможет? Но он не знал, как это сделать, а стащить молнию с неба на землю казалось так же невозможным, как закинуть лассо на луну.