Тим Скоренко - Изобретено в СССР

Диод Лосева не получил продолжения – работу просто некому было продолжить, потому что Лосев всегда оставался талантливым одиночкой, самоучкой-экспериментатором. Существуют справедливые сомнения в том, что он смог бы создать полноценный транзистор без должной теоретической основы – а теорией он владел в недостаточной степени. Более того, сама теория полупроводников в годы активной работы Лосева фактически отсутствовала: даже наблюдая некое явление в эксперименте, исследователи вряд ли могли объяснить его причину. Наконец, Лосеву катастрофически не хватало необходимого оборудования, к тому же финансовая и политическая обстановка в стране была крайне трудной. В общем, довести исследования до высшей точки – транзистора – не позволил целый ряд факторов.

Поэтому и светодиод, и транзистор изобрели позже. И не у нас.

К исследованиям в области электролюминесценции мир вернулся лишь в 1950-х годах. Одним из первых этим вопросом заинтересовался чешский физик Курт Леговец, который вместе с коллегами, Карлом Аккардо и Эдвардом Джамгочяном, в 1951 году опубликовал теоретическую модель излучения света в полупроводниках – это было именно то, для объяснения чего Лосеву не хватило знаний. В 1955–1957 годах ряд работ и исследований по теме сделал физик Рубин Браунштейн из Radio Corporation of America, наблюдавший инфракрасное излучение при использовании антимонида галлия, арсенида галлия, фосфида индия и сплава кремния с германием.

А в сентябре 1961 года сотрудники Texas Instruments Джеймс Байард и Гэри Питтмен получили на арсениде галлия стабильное инфракрасное излучение с длиной волны 900 нанометров. Годом позже, в августе 1962 года, они подали патентную заявку на первый в истории функциональный полупроводниковый светоизлучающий диод (патент US3293513, выдан 20 декабря 1966 года). Уже в октябре 1962 года Texas Instruments анонсировала серийное производство светодиодов с длиной волны 890 нанометров – модель SNX-100.

Да, именно так. Ник Холоньяк оказался вторым. Он был сотрудником конкурирующей компании General Electric и опубликовал свою знаменитую статью о первом диоде видимого света в журнале Applied Physics Letters за декабрь 1962 года. Я не умаляю заслуг Холоньяка – он получил множество патентов и внёс неоценимый вклад в развитие светодиодных технологий, но номинально именно Байарда и Питтмена назвал бы изобретателями диода в классическом понимании термина «изобретатель».

Стоит заметить, что со светодиодами Лосев не столько опередил своё время, сколько опередил время, находясь не в том месте. В других условиях, в другом мире, в полноценной лаборатории, а не у себя дома, где он проводил большинство исследований, с командой сотрудников он бы довёл обе концепции до практической реализации, причём ещё до войны, намного раньше зарубежных коллег.

Но в науке, помимо таланта, знаний и финансирования, есть ещё один важный компонент. Он называется «удача».

Первым делом надо сказать несколько слов о том, что такое экраноплан. Многие москвичи видели в парке «Северное Тушино» на закрытой для посещений территории музея ВМФ необычную машину, напоминающую гибрид самолёта и корабля, – экраноплан «Орлёнок». Как-то раз, гуляя там в ожидании встречи, я услышал диалог между папой и сыном. «Папа, это самолёт?» – спросил сын. «Да», – ответил отец, и они пошли дальше. Только вот экраноплан совсем не самолёт.

В 1920-е годы многие пилоты замечали – и отражали это в своих отчётах, – что при посадке, когда самолёт находится почти у самой земли, подъёмная сила крыла ощутимо возрастает. Этот эффект начали исследовать, и в 1920–1930-е годы появилось несколько научных работ, объясняющих необычное поведение самолёта. Первой из них можно справедливо считать статью Бориса Юрьева (в книге «Изобретено в России» ему посвящена целая глава) «Влияние земли на аэродинамические свойства крыла», опубликованную в 1923 году в журнале «Вестник воздушного флота». Проведённые Юрьевым исследования показали, что при приближении к земле заметно возрастает аэродинамическое качество крыла, увеличивается подъёмная сила, уменьшается сопротивление и меняются моментные характеристики.

В 1930 году в целях рекламы сверхтяжёлой летающей лодки Dornier Do X немецкая авиакомпания Dornier инициировала трансатлантический перелёт из Фридрихсхафена (Германия) в Нью-Йорк. Самолёт имел огромную суммарную площадь крыла – 450 м 2, и при полётах над водной гладью пилоты сознательно использовали уже известный тогда экранный эффект, чтобы снизить расход топлива. Это было не спонтанным решением, а точным расчётом: без экономии Dornier Do X технически не смог бы преодолеть запланированные участки без дозаправок.

В 1934 году Национальный консультативный комитет по воздухоплаванию США выпустил меморандум № 771, суммирующий все накопленные по экранному эффекту знания, в том числе почерпнутые из международных источников.

Если говорить просто, то эффект влияния земли, или экранный эффект, похож на воздушную подушку. Только у катеров воздушная прослойка между днищем и водой создаётся путём искусственного нагнетания воздуха, например вентилятором, а у экранопланов воздух загоняется под крыло с помощью набегания и особой конфигурации аэродинамических поверхностей. Подъёмная сила самолётного крыла на большой высоте создаётся за счёт разрежения воздуха над крылом, а вблизи поверхности, на высоте, сравнимой с хордой крыла, основную роль играет сжатие воздуха под крылом – «динамическая воздушная подушка». Вблизи поверхности за счёт подавления вихревых потоков также уменьшается сопротивление.

Экранный эффект напрямую зависит от нескольких факторов: скорости полёта, хорды и конфигурации крыла, а также, что самое главное, высоты. Крупные экранопланы способны использовать эффект, возникающий на высоте до 10 метров, но в общем высоты полёта над экраном не превышают 5–7 метров. Чем ниже летит экраноплан, тем больше на его полёт влияет экранный эффект, снижая расход топлива и повышая эффективность машины.

Итак, как я уже сказал, к середине 1930-х теоретические выкладки были в основе своей сделаны и оставалась практическая реализация – не самолёта, использовавшего эффект в качестве вспомогательного средства, а именно экраноплана, то есть летательного аппарата, созданного специально для движения над экраном.

Первым человеком, выдвинувшим идею строительства экраноплана, был знаменитый инженер-изобретатель, парашютист и пилот Павел Игнатьевич Гроховский. Об этом человеке написано немало, а его изобретения, в основном нереализованные, породили разные легенды. Многие годы Гроховский возглавлял конструкторский отдел при Управлении ВВС РККА, потом – собственное ОКБ и Экспериментальный институт Наркомата тяжёлой промышленности по вооружениям и на этих должностях проявил себя блестяще. В частности, Гроховский стоял у истоков создания воздушно-десантных войск: он разработал множественные системы десантирования, парашюты для людей и техники, планеры и схемы сброса груза без парашютов. В 1937 году Гроховский беспричинно попал в опалу, его лишили должности и понизили, в 1942-м арестовали, а в 1943 году расстреляли на печально известном полигоне «Коммунарка».