Юрий Алексеев - Пути в незнаемое. Сборник двадцатый

Через три года НАЛ была преобразована в НАМИ — Научный автомоторный институт, который, по замыслу Чудакова, должен был стать головной научной организацией республики по исследованию автомобилей и моторов. Штат института составил свыше двухсот человек, были предусмотрены помещения для лабораторных опытов и экспериментального конструирования.

Тут, пожалуй, следует сделать паузу и разобраться в том, что же это за машина такая, автомобиль, и отчего заботы, связанные с ней, множатся чуть ли не быстрее, чем приносимые этой машиной блага. Хотя, как заметил однажды ведущий конструктор НАМИ по легковым автомобилям Борис Михайлович Фиттерман, сегодня каждый, кто ездит хотя бы на автобусе, уверен, что прекрасно разбирается в автомобильных проблемах.

Немногие задумываются над тем, что каждый автомобиль состоит из нескольких тысяч деталей, значительная часть которых не менее сложна, чем детали самолета. Выход из строя всего двух-трех таких деталей может привести к несчастьям не меньшим, чем авиационная катастрофа. Даже обычный износ узлов обычного грузовика, уменьшение их веса на 1 килограмм, приводит к тому, что остальные 2999 килограммов его веса превращаются в безжизненную груду металла.

Считается, что автомобили, в отличие, скажем, от кораблей и самолетов, движутся в гораздо более легких условиях, по земле. Но ведь одна «земля», например асфальтовое шоссе, может отличаться от другой, допустим сыпучего песка, не менее, чем воздушная среда от водной. А автомобилям приходится ездить везде.

Когда Форд стал выпускать первые тысячи машин конвейерным способом, еще никто не думал о том, что через десяток-другой лет автомобили станут основными потребителями всего выплавляемого на земле металла, значительной части нефтепродуктов, потребуют создания даже новых отраслей промышленности, таких, например, как резинотехническая. А когда это произошло, острейшими для автомобилестроителей стали вопросы экономии… всего — и металла при изготовлении машины, и резины при комплектовании ее автопокрышками, и бензина, и масла в эксплуатации.

Наконец, серийный выпуск автомобилей уже во времена Чудакова стал самым массовым в машиностроении. Проблемы рационализации автомобильного производства оказались более острыми, чем проблемы создания любых других массовых машин.

Первые же исследования показали Евгению Чудакову и его немногочисленным коллегам, что те самые 6 степеней свободы, в пределах которых может передвигаться автомобиль, при ближайшем рассмотрении распадаются на степени свобод узлов и деталей, увеличиваются многократно. А если уподобить степеням свободы топливную экономичность машины, ее проходимость, прочность, что не противоречит принципам теоретического подхода к любой системе механизмов, то «свобод», то есть неизвестных величин, становится еще больше.

Росла популярность автомобиля, вера в его возможности. Росли и требования, предъявляемые к нему, множились степени свободы. Словно оказался перед Чудаковым некий кубик Рубика, но не нынешний, знакомый всем шестигранник, а таинственный многогранный. Его 12 граней превращались в 24, потом в 48… За каждой — неизвестность. И процесс их умножения неодолим.

Вертеть этот механизм наугад, пытаться интуитивно найти лучшие решения не позволяли Евгению Чудакову ни его образование, ни жизненный опыт. Фордовских миллионов у него тоже не было. Двигала Чудаковым в автомобильных исследованиях твердая уверенность в том, что именно для решения реальных жизненных задач создавало науки человечество.

Первыми исследованиями НАМИ стали серьезные работы по изучению рабочих процессов в двигателях внутреннего сгорания. Наряду с Брилингом и Чудаковым этими исследованиями занимались Александр Александрович Микулин и Борис Сергеевич Стечкин. Изучались явления, происходившие в закрытом пространстве моторного цилиндра за тысячные доли секунды при температурах до трех тысяч градусов. В 1922 году Евгений Алексеевич Чудаков опубликовал в журнале «Вестник инженеров» результаты исследований под заголовком «Скорость сгорания рабочей смеси в двигателях внутреннего сгорания». Николай Романович Брилинг несколькими годами позже создал оригинальную конструкцию дизельного двигателя, в котором диаметр цилиндра сделал больше, чем рабочий ход поршня. Этот экспериментальный, «короткоходный», двигатель назвали КОДЖУ. Он отличался столь высокими КПД, удельной мощностью и экономичностью, что отечественные специалисты отказывались верить в их реальность и не поверили до тех пор, пока подобного типа двигатели не начали серийно выпускаться в США. Александр Александрович Микулин, начавший свои «игры с ДВС» вместе с Чудаковым, обрел впоследствии выдающийся авторитет в области авиационного двигателестроения. На его двигателях перелетел через Северный полюс Чкалов и громили гитлеровцев знаменитые штурмовики «ИЛ-2». Борис Сергеевич Стечкин стал академиком, крупнейшим специалистом по авиационным турбореактивным двигателям.

Термодинамические исследования автомобильных моторов, дополненные химическими исследованиями различных видов топлива, позволили решить в НАЛ задачу замены дорогостоящего и чрезвычайно дефицитного в те годы бензина. Рекомендованы были различные заменители, найдены были возможности даже древесные чурки и сено превращать в горючее для автомобиля. И сейчас, на очередном витке спирали технического прогресса, эти работы кажутся удивительно актуальными.

Еще одной темой серьезных научных исследований стала для Чудакова проблема создания оптимальных зубчатых зацеплений, которых в автомобиле множество. На эту работу Евгений Алексеевич потратил много месяцев, но, по общему мнению, выполнил ее блестяще, оригинально решив целый ряд математических и металловедческих задач. Благодаря этим исследованиям появилась возможность делать коробки передач автомобилей и задние мосты легче, экономить качественный металл, который в то время был не менее дефицитен, чем бензин. А надежность этих узлов, рассчитанных и спроектированных по новому методу Чудакова, могла быть значительно повышена. Причем не только в автомобилях, но и во всех иных машинах, где зубчатые зацепления использовались.

Чудаков по-новому взглянул и на такую, казалось бы, простую вещь, как автомобильное колесо. После ряда расчетов и экспериментов на лабораторном стенде с беговыми барабанами молодой ученый пришел к выводу, что в процессе движения у автомобиля колес становится не меньше, чем у паровоза, причем все они… разного диаметра. Строго говоря, колес, конечно, остается столько же, сколько было и на стоянке, но для того чтобы правильно рассчитать движение машины, надо учитывать и радиус статический, и радиус качения, и еще несколько переменных величин, которые на листе конструктора-исследователя превращают движущуюся машину в многоколесное чудище. Рассчитанная с учетом всех этих тонкостей реальная машина должна быть, по глубокому убеждению Чудакова, гораздо более динамичной, экономичной и устойчивой, чем те, которые создавались без подобных расчетов. Однако рассчитанное надо было еще построить. Вот тут-то и была загвоздка, потому как автомобильная промышленность в Российской республике в начале 20-х годов еще не родилась.