Михаил Васильев - Репортаж из XXI века

В начале XX века в электрическом балансе расходов на высокочастотную энергию вообще не значилось. Они возникли лишь с изобретением радио. Появились расходы на радиосвязь. Что это были за расходы? Передающие радиостанции потребляли меньше одного процента всей вырабатываемой электроэнергии. Ручеек высокочастотной энергии зажурчал и стал заметным только после первой мировой войны. А в конце тридцатых годов, когда развилась электротермия — плавление и закалка металлов токами еысокой частоты, — появились установки, потребляющие до 100 киловатт электроэнергии. Их становилось все больше. Оказалось выгодным с помощью высокой частоты плавить и закаливать сорта стали, требующие высокой химической чистоты. В наше время работают ВЧ-установки, потребляющие уже не сотни, а тысячи киловатт электроэнергии. Они нужны всем отраслям промышленности, но пока высокая частота — это роскошь для нас. Применяют ее пока на деликатных операциях в станкостроении и т. п. Темпы развития и запросы промышленности настолько велики, что ей не хватает электроэнергии. Вот почему и металлургия наша не стала электрометаллургией.

В общем потоке электроэнергии доля ВЧ-токов к XXI веку, я уверен, возрастет до десяти, а может быть, и до 25 процентов. Токи высокой частоты займут в нашей жизни такое же место, какое сегодня занимает постоянный ток, то есть четверть всего расхода электроэнергии.

В тридцатых годах на ленинградском заводе «Светлана» впервые была высказана и осуществлена идея — применить ламповые высокочастотные генераторы для закалки стали. Американцы подхватили эту советскую техническую идею и сумели обогнать нас и по количеству ВЧ-установок и по их мощности, которая в целом сейчас достигает в США свыше миллиона киловатт. Скоро мы получим возможность щедро расходовать электроэнергию и сумеем догнать и перегнать американцев по практическому использованию токов высокой частоты.

В конце этого века резание металлов почти полностью будет вытеснено штамповкой. Все, начиная от колоссальных поковок и кончая крохотными крепежными болтами, гайками, шестернями, будет «выдавливаться» из металла, нагретого токами ВЧ.

Чем интересна высокая частота? Она позволяет легко менять параметры тока, любые его данные: напряжение, силу, величину. Например, для электрификации железных дорог выгоднее всего применять напряжение как можно более высокое. Но это значит, что на электровозах придется ставить очень сложное оборудование для преобразования тока. ВЧ-аппаратура спасет дело. Компактные ВЧ-приборы, создание которых — дело недалекого будущего, явятся новым удобным промежуточным звеном между высоковольтной линией питания и двигателями электропоезда.

— Впрочем, я, кажется, начал повторять вещи, известные нынче всем, — сказал с улыбкой профессор. — Давайте коснемся и нескольких более фантастических видов использования высокой частоты.

Живительные лучи солнца, которыми всегда восхищаются поэты, для физика выглядят более прозаично. Он видит в них поток электромагнитных колебаний — один из видов электрической энергии, которая легко поддается измерению. «Девять вольт на сантиметр», — говорит он, взглянув на приборы, определяющие «вольтаж» солнечного света в яркий полдень. А ВЧ-генератор может давать сотни и тысячи вольт на сантиметр. Что солнце… Всего два киловатта энергии на квадратный метр… ВЧ-генератор позволяет сосредоточить на квадратном метре мощность в десятки тысяч киловатт. Эти лучи пострашнее, чем тепловые лучи марсиан, описанные Гербертом Уэллсом. Но самое примечательное здесь в том, что проведенные в последнее время опыты приближают создание промышленных машин, например, для разрушения самых твердых горных пород.

Нужно пробить тоннель на Памире или в Гималаях. Проложить сквозной путь сквозь горы из Индии в Сибирь. Небольшая, 50-тонная цистерна с решеткой-излучателем впереди приступает к работе. Вот она подходит к скале, и в потоке света ярко вспыхивает твердокаменная стена. Нагретая до высокой температуры, она начинает крошиться, разламываемая возникшими температурными напряжениями, взрываемая превратившейся в пар содержащейся в ней водой. Еще выше температура — и скала плавится, льется поток лавы, а луч, похожий на гигантскую автогенную горелку, идет все дальше. Высокочастотный «крот», прожигающий скалу, работает без людей. Оператор издалека только следит за исправностью радиоуправления.

В истории человечества, в том числе и в истории техники, развитие обычно идет, если сказать образно, по восходящей спирали. Люди уже не впервые пользуются огнем, высокой температурой для разрушения гигантских каменных глыб. Этот способ был известен еще в древнем Египте. Позже появилось механическое бурение. для пробивания скважин стали применять взрывчатку. А сегодня техника снова обращается к пламени, правда уже на более высокой основе. Вот другое не менее эффектное применение высокочастотного луча.

Феерическую картину увидят москвичи лет через тридцать-сорок. Думаю, что это может случиться в юбилейную, 2000-ю новогоднюю ночь, когда человечество вступит в третье тысячелетие. Искусственное солнце, созданное человеком и вознесенное на двадцати-тридцатикилометровую высоту, зальет своими лучами Москву и Московскую область. Миллионы киловатт — мощность крупнейшей из волжских ГЭС — уйдут на то, чтобы дать столичной области гигантский уличный фонарь. Нет, это будет не лампа и не прожектор на аэростате… Электромагнитные лучи, посланные зеркалами ввысь с четырех подмосковных высокочастотных станций, скрестились высоко над Красной площадью и заставили светиться раскаленные молекулы азота, кислорода, Даже потери при работе искусственного солнца не будут потерями в общем балансе. Окислы азота, образующиеся в пламени искусственного солнца, попадут на землю с дождем, ветром. А ведь это ценные удобрения…

Мы попросили Георгия Ильича Бабата рассказать о том, как возникла мысль зажечь высокочастотное «солнце», и не пожалели об этом. Можно фантазировать смело, но даже крылатой мечте нужен воздух, опора. Факты, эксперименты — воздух ученого.

Ученый протянул руку и взял со стола толстую тетрадь в темном кожаном переплете.

— Дневник военных лет, — ответил он на наш вопросительный взгляд.

Полистав страницы, он нашел нужные записи.

…Шли тяжелые дни глубокой осени 1941 года. Работать в лаборатории приходилось сутками напролет; многие здесь и ночевали. Но еще в городе была электроэнергия— можно было ставить опыты. Инженер Бабат торопился довести до конца начатые им работы. Может быть, реже всех он покидал стены лаборатории. Вот тогда-то и вспыхнуло, наконец, над металлическими лепестками прибора трепетное электрическое пламя, похожее на только что распустившийся спящий цветок.