Николай Мельниченко - Еще вчера. Часть вторая. В черной шинели

Казалось бы: я, автор, отдаю родному государству плод своих озарений. У него (государства) есть целый НИИ патентной экспертизы с доцентами и кандидатами , с окладами и льготами. Посовещайтесь, умненькие и грамотные, и скажите автору свое веское слово. Если я изобрел велосипед, – пожурите; если что-то стоящее – скажите хоть спасибо от имени государства, которое вас «ест и пьет»…

То, что мы сейчас покупаем за бугром автомашины, компьютеры и многое другое, – прямой результат творческой работы этого « НИИ-чаво » с изобретателями. Об этом чуть дальше.

Гоша стает ярым сторонником изобретения. Он вникает во все детали, увлекается; его уже интересует не собственное вознаграждение, а успех дела, ставшего нашим общим. С этого часа мы начинаем с ним работать по-настоящему.

Гоша преподает мне простую истину: чем более неопределенна формула изобретения – тем шире права изобретателя. Любая конкретика и числа сужают его права или позволяют просто обойти их. Например, автор в формуле указал, что он изобрел круглое колесо диаметром 1000 мм. Тогда хитрецы, построившие такие же круглые колеса, но диаметром 999 или 1001 мм не нарушат ничьих прав и могут претендовать на собственные патенты.

Я же стремлюсь к технической точности и легко разрушаю его химерно широкие, хотя юридически и безукоризненные построения. На двадцатом варианте во время десятой встречи мы приходим к консенсусу. Договариваемся, что в первую очередь мы будем патентовать только главное, оставив на последующую закуску всякие аппетитные детали. Пока что мы патентуем только способ, отложив на потом заявку на устройство, тем более что с ним пока не все еще ясно.

Я отправляю заявку в Москву, а в Ленинграде мы с Гошей выпиваем за ее успех. Бумажная улита уехала, когда еще (и с чем?) прибудет обратно…

Работа продолжается, и я рогом упираюсь в отложенную проблему: откуда брать «руководящую переменную» – настоящую мгновенную длину дуги? Установлена вполне научная, возможно, – интересная теоретикам сварочной дуги истина: в закритических режимах сварочной дуги ее напряжение совсем не пропорционально ее длине, как раньше считалось.

Эта истина, простая как репа, наверное, уже достаточна для защиты кандидатской диссертации. Добавить соуса, нарисовать графики, процитировать непричастных знаменитостей. Еще лучше – засекретить всю эту мелочевку, добыть нужные (тоже секретные) благожелательные отзывы, – и диплом кандидата в кармане. И несть числа таким (и намного худшим!) кандидатам наук. Конечно, такие «достижения» мне недоступны «по умолчанию».

Найденное маленькое зерно истины тем временем разрослось до огромного валуна, перегородившего протоптанную узенькую тропинку. Почти все уже сделано: подтверждена физическая возможность процесса, создана и работает сложная машина. Но она пока – совершенно слепая. Машина может работать только по чужим, тупым и упрямым командам, никак не учитывающим реальное состояние дел. Стоит всего лишь добавить машине один-единственный сигнал – информацию о мгновенной длине дуги, и она сразу станет мыслящей, начнет сама определять: куда и как ей двигаться в любой обстановке…

Ищу выход по двум направлениям. Надо найти алгоритм, который бы вычислял длину дуги по косвенным признакам. Вычислять он должен в реальном времени, то есть – мгновенно. Для вычислений можно взять силу тока, напряжение и само время. По ним можно еще вычислить динамическое сопротивление дуги. Для этого надо непрерывно определять производную напряжения du/dt , которую сразу же следует делить на производную по току di/dt , тоже расчетную. А каким оно будет это динамическое сопротивление? Можно ли его использовать для расчета длины дуги? Как и на чем его вычислить, хотя бы предварительно, чтобы понять, как оно меняется?

Вера Пурвина выполняет титаническую работу: оцифровывает вручную часть осциллограммы. Увеличенные кривые разбиваются на мелкие (меньше 0,1 мсек) временнЫе участки. В каждой точке измеряется мгновенная величина тока и напряжения. Теперь из полученных таблиц можно примерно вычислить требуемое. Но дальнейшие вычисления – вообще неподъемная работа.

Помочь нам берется Жора Небольсин, бывший наш офицер, ставший преподавателем в ВИТКУ. У него аналоговая вычислительная машина, и он мучительно преобразует наши кривые по кусочкам (аппроксимация, кажется) в квадратные и кубические уравнения, съедобные для его машины. Такой же титанический труд завершается ничем, точнее – совершенно дикими кривыми с точками разрыва там, где сопрягались кусочки основной функции. По-русски: полный звездец.

Начинаю понимать: не по Сеньке шапка. Даже, если бы эта функция просчиталась и оказалась пригодной для определения длины дуги в реальном времени. Нужно ведь все эти теоретические химеры воплотить в реальное управляющее устройство. Мне не хватит ни мозгов, ни всей жизни, чтобы его построить и испытать. Целые НИИ, набитые очень умными докторами наук и кандидатами, решают годами и десятилетиями такие проблемы. А простые инженеры у них на побегушках: подай, припаяй…

Решаю подойти к этой козе с тыла: через оптику. Нужно знать длину дуги? Так давай и будем мерить непосредственно это ослепляющее и живое существо. Внутри – жарковато: 6000 градусов. Но можно ведь измерять только изображение, полученное через фотообъектив.

В ГОИ добываю пучок стекловолокна, вместе с Серегой Костюковым учимся его обрабатывать: делить, резать, полировать торцы. На объектив, защищенный стеклом, не пропускающим тепловые лучи, закрепляется бронзовый цилиндрик. В его окошке 5х5 мм, на которое проецируется дуга, размещается 10 слоев стекловолокна. Сережа проявляет адское терпение, монтируя и шлифуя 10 хрустальных подков на эту блоху. Каждый слой стекловолокна выходит на свой фотодиод и освещает его, генерируя ток. Теперь суммарный ток от прибора зависит от количества освещенных фотодиодов, которое пропорционально длине дуги. Все очень просто.

Но это в теории. Практически ток светодиодов зависит больше от яркости дуги, чем от ее длины, а яркость мерцает с частотой импульсов. Опять задача разветвляется: надо изобрести схему, которая бы считывала именно количество освещаемых диодов, независимо от величины тока каждого диода… Начинаем колдовать над схемой счета…

Бумажные же события развиваются параллельно с нашей работой. Не прошло и двух-трех месяцев, как я получаю отказное решение ВНИИГПЭ: дескать, ничего нового нет: измерение длины дуги по ее напряжению общеизвестно.

Я даже взвываю: в формуле заявки мы тщательно обошли этот вопрос, а сама формула вообще о другом. Опровергаем, протестуем, посылаем. Еще два-три месяца и полное повторение отказа, опять не по теме формулы… Снова пишу возражения и доказательства. А вот и отказ с кое-чем конкретным: аналогичный способ патентуется Институтом электросварки им. Патона, но заявка закрытая, и ее суть нам не может быть раскрыта… Приехали.