Покоренный электрон

Луч света скользит вдоль края черной линии, а резец повторяет движение «читающего» прибора — режет металл. Линия на чертеже поворачивается направо — луч и резец поворачивают направо. Линия изгибается дугой — луч послушно следует за ней. Линия описывает зубцы, и луч делает то же самое. Резец, неразрывно связанный с «читающим» прибором, придает металлу ту форму, какая изображена на чертеже.

Луч света все время падает на черную линию так, чтобы ее край делил светлое пятнышко строго пополам. Чуть только луч сойдет с черной линии на белую бумагу, фотоэлемент получит больше отраженного света и даст более сильный ток. Приборы, управляющие движениями фотоэлемента с фонариком и резца, воспримут усиление тока как приказ возвратить луч света обратно на черную линию.

Если же «читающий» прибор слишком надвигается на черную линию, количество света, отраженного от бумаги, уменьшится, ток, текущий через фотоэлемент, ослабеет. Это послужит приказом для регуляторов — пододвинуть луч света так, чтобы он вновь сошел с черной линии на половину своего сечения (рис. 114).

Рис. 114. Круглое пятнышко светового луча на читающем фрезерном станке падает на самый край линии чертежа.

Светлое пятнышко автоматически движется по краю черной линии, как по тропинке. Куда отклоняется линия-тропинка, туда же отходит и луч света. А резец, связанный с «читающим» прибором, следует за ним, как слепой за поводырем.

Такие станки могут «выкраивать» из листовой стали пластины сложнейшей формы, фрезеровать фигурные пазы, выполнять токарные работы.

Станки, снабженные электронной автоматикой, образно называют «станками с высшим образованием». В них вложены последние достижения советской науки и техники — фотоэлементы, электронные лампы, электроискровой инструмент — ряд сложнейших и точных приборов.

Советские «станки с высшим образованием» возвещают могучее развитие техники в коммунистическом обществе, когда заводы будут оборудованы «видящими», «читающими», «слушающими» станками; машинами, способными производить математические вычисления; станками, которыми можно управлять на расстоянии с центрального поста. Множество подобных станков уже работает на советских предприятиях.

Электроника помогает математике

Чем больше развивается наука и техника, тем сложнее становятся математические вычисления, связанные с научными исследованиями и техническими расчетами. Правда, многие вычисления давно уже упрощены такими приборами, как логарифмическая линейка, арифмометр и т. п. Но все они позволяют решать только простые задачи: делить, множить, возводить в степень и т. д. А проектирование современных машин и разных ответственных сооружений требует применения высшей математики, которая в свою очередь все более усложняется. Приходится решать дифференциальные уравнения и производить множество разных трудоемких и сложных расчетов. Счетно-решающие машины работают недостаточно проворно. Чтобы автоматизировать такие вычисления, механических счетных машин недостаточно. Здесь могут помочь сложные быстродействующие электрические и радиотехнические схемы. Снова на смену выступает электроника — электроны получают новые поручения, очень сложные и ответственные.

В 1947 году инженеры Н. В. Корольков, В. П. Лебедев, Б. А. Волынский, под руководством профессора Л. И. Гутенмахера, построили прибор для решения сложных математических задач, возникающих при конструировании машин и при исследовании технологических процессов. Новый прибор получил название электроинтегратора. Его создатели удостоены в 1948 году Сталинской премии.

Развивающаяся наука все более усложняет труд ученых. Но она же дает способы для облегчения умственного труда.

Тайна булатной стали

Хороши были старинные клинки! В прошлые века их ценили на вес золота. Любого скакуна мог отдать казак за настоящую булатную саблю. Булатным клинком можно было рубить железо, и лезвие клинка не зазубривалось. Да что железо! Легкий шелковый платок, подброшенный в воздух, толедская и дамасская сабля рассекала надвое. То была чудо-сталь, но никто в мире не знал, как ее варили и закаливали. Производство клинков из знаменитой стали прекратилось много сотен лет назад. Оружейники, ревниво оберегавшие секрет изготовления булата, унесли его с собой в могилу.

Ученые разных стран пытались раскрыть секрет изготовления дамасской стали или индийского харасана. Они перечитывали старинные рукописи, собирали рассказы людей, которые хоть что-нибудь слыхали о закалке стали от своих дедов и прадедов.

Много фантастических рассказов было записано об утраченном секрете. Говорили, что якобы всадник на всем скаку выхватывал раскаленный клинок из кузнечного горна и мчался во весь опор, бешено вращая шашкой над головой. Остывая в воздушных струях, клинок приобретал замечательную твердость и прочность. Рассказывали также, что толедские оружейники раскаленным клинком протыкали жирного барана, и сталь закаливалась, остывая в сале…

Но все это оказалось легендами. Секрет оставался нераскрытым:

Отделкой золотой блистает мой кинжал; Клинок надежный, без порока; Булат его хранит таинственный закал — Наследье бранного востока…

писал М. Ю. Лермонтов об этих кинжалах.

Лишь в прошлом столетии знаменитый уральский металлург . П. Аносов научился варить все сорта булата. Он раскрыл секрет изготовления и дамасской стали, и индийского харасана. Аносов разработал и обосновал научные методы закалки. Он доказал, что сталь нельзя закаливать целиком, — от такой закалки она становится не только твердой, но и хрупкой — «сухой». «Насухо» закаленный клинок от резкого удара может разлететься на куски так, как будто он не стальной, а стеклянный.

Стальное изделие следует закаливать только с поверхности, одевая его панцырной «корочкой». Сталь внутри изделия должна оставаться мягкой. Именно такая закалка придает стали прочность.

Секрет закаливания стали, открытый русским ученым, оказался очень важным не только для изготовления холодного оружия; современные станки и машины строятся по высоким классам точности. Коленчатые валы моторов, шестерни, оси, разнообразные детали станков, инструменты требуют умелой, поверхностной закалки.

Однако закалить изделие только по поверхности — дело нелегкое. Ведь в горне изделие нагревается все целиком, а не только снаружи. Способы закалки поверхностного слоя изделий разрабатывались, но они были сложны и не всегда давали надежные результаты.

Эта трудная задача была наконец решена с помощью электроники.

Волшебство высоких частот

Лет сорок назад в цирках показывали забавный фокус. На арену выходил «факир» и ставил на простой деревянный стол обыкновенную сковородку. Кто-нибудь из зрителей осматривал сковородку и убеждался, что она совершенно холодная, а стол действительно деревянный.

Фокусник бросал на сковородку кусочек масла, оно начинало шипеть, — фокусник жарил на «холодной» сковородке яичницу и на глазах изумленной публики съедал ее.

Зрители придирчиво проверяли все манипуляции фокусника и видели, что сковорода, поставленная на деревянный стол, от какой-то неведомой причины раскалялась до того, что на ней жарилась яичница.

Объясняется фокус просто. Под крышкой стола был скрыт электромагнит. В обмотку этого электромагнита пропустили сильный переменный ток. В свои права вступила электромагнитная индукция. Под влиянием переменного тока, протекавшего по обмоткам электромагнита, в металле, из которого сделана сковорода, возникли индуктивные токи. Они-то и разогрели ее.