Все реки петляют

С заданием на лето школяры справились — рядом с кузницей из земли торчала мачта, на вершине которой крутился ветряк. Его вал через кривошипно-шатунный механизм приводил в действие поршневой нагнетатель воздуха, обслуживающий оба наших горна. Коническая передача наверху не скрежетала — то есть исхитрились наши Кулибины придать зубьям правильную форму. Вообще-то это высочайший уровень воспроизведения теоретических кривых в прочном материале. Собственно, к этому я подводил процесс обучения.

Парни вдохновенно делали гвозди, стремясь хорошенько на этом заработать, пока профессор Корн не засадила их за учёбу.

"Ты был и прав, и неправ, внутренний голос, — заявила мне Софочка. — Прав в том, что настоящую пушку нам не сделать. Но зато мы сделали на папиных двенадцатифунтовках гладкие стволы. И снаряды бомбические. И дальномер."

"Стволы эти он заменит на французские несверлёные, потому что они и легче, и прочнее. А наши бомбы в них элементарно не влезут, — внутренне ухмыльнулся я. — Ну а сверлить их вручную он теперь никого не заставит, потому что в экипаже теперь сплошь одни состоятельные люди. И повторять это мучение они не захотят, а попросту уволятся и осядут на берегу. Их доли с пиратского корабля им до конца жизни хватит. А нанимать посторонних — это дарить методику всем. Ты бы лучше перестала отвлекаться, потому что у нас всё готово для создания двигателя."

"Да, давай уже скорее его строить. А то в штиль было очень страшно. Боялась, что пираты подтянут свой фрегат и выпалят по нам всем бортом. Когда нет качки, они ведь и издалека могли попасть."

Так мы нашли консенсус и принялись, наконец, за изготовление мотора. Это много точных операций, в которых не было ничего примечательного. В силу единственного доступного нам калильного зажигания он по определению должен быть одноцилиндровым, потому что нет никакой возможности чётко задать момент вспышки, чтобы синхронизировать работу цилиндров. В качестве свечи платина оказалась не лучшим материалом — она проводила тепло даже хуже, чем бронза. Не то, чтобы мы тут научились эту теплопроводность в цифрах измерять, но понятие я парням дал, а уж как сравнить между собой материалы, они и сами додумались. Лучше всех проводило тепло серебро, но оно окисляется. Поэтому вместо свечи мы поставили золотую заклёпку прямо на бронзовую крышку цилиндра — для золота бронза тоже сопоставима с теплоизолятором. Да и не удалось мне обнаружить в Британии производителей фарфора, чтобы выполнить каноническую свечу из правильного материала. Та белая глина, которую отмывали от царапучего песка, шла на какую-то особую эмаль, а горшковой и кирпичной керамике я рефлекторно не доверял.

Ещё была особенность в карбюраторе. Через него подавалась не только воздушно-топливная смесь, но и воздушно-водяная. Это для того, чтобы иметь возможность влиять на опережение зажигания. А всё остальное — как обычно. Примитивно и простенько. Заработал этот агрегат уже зимой — и сразу достаточно уверенно, но долго не хотел выдавать сколько-нибудь заметной мощности. Тарахтел, крутился, но глох от малейшей нагрузки. Месяц мы его и так регулировали, и этак, но выяснили — у этого капризули есть свои любимые обороты. Вот на них он фурычит без сбоев. А уж когда разогреется до крейсерской температуры — тогда его ничем не остановишь, кроме как топливо перекрыть. Увеличивать же обороты, поддавая газку, бесполезно — сразу начинается спотыкание. Тут сразу нужно и поступление воды увеличивать, чтобы сохранить величину опережения зажигания. То есть мощность возрастает путём роста силы на валу, а скорость вращения можно менять совсем капельку.

Ещё нас подвела латунь в качестве материала для уплотнительных колец. Пропала у неё пружинистость после нагрева. Но тут выяснилось, что её можно заменить неким пружинистым чугуном — вообще-то покупное "свиное железо" парни классифицировали на следующие категории: светлый чугун, серый и чёрный. Даже слитки его в просторечии именовали свинками. Так чёрный — самый плохой — ни на посуду, ни на снаряды не годный. Вот его один умник решил улучшить так же, как мы улучшаем бронзу и медь. Расплавил в железном тигле и долго держал в жидком состоянии. Однако, чугун всё-таки застыл — тигель с него зубилом срубали, потому что плавиться он больше не желал. Зато получившийся тугоплавкий чугун даже коваться начал, хотя в холодном виде был ломким и зернистым на сколе. Вот из него и сделали поршневые кольца — они капельку пружинили, отчего надеть их на поршень удалось, сломав два из каждых трёх. А обломки перековали на резцы и метчики с лерками. Они резали лучше, чем сделанные из покупной стали и, если пережать, ломались примерно как же, как настоящие из моего времени. Твёрдости им было не занимать, но и хрупкости хватало.

Первый двигатель запрягли крутить валки нашего прокатного стана — ух, и накуют теперь парни своих любимых гвоздей! А то прокат металла с приводом от детских рук и меня здорово напрягал, и для гвоздоделов был узким местом.

Открытым оставался вопрос с движителем для флейта. Делать винт? Сразу встаёт вопрос с дейдвудом, который нужно просунуть сквозь ахтерштевень. Полная перестройка кормы и минимум два подшипника. Ну и как уберечь дыру ниже ватерлинии от постепенного расширения валом — пока не ясно. Гребные колёса папенька отметёт категорически, разве что удастся затолкать их внутрь корпуса, чтобы не портили динамику и внешний вид. Воду к ним можно, в принципе и сбоку подвести через проём в борту, а уже разогнанную выбросить за корму. Коэффициент полезного действия, конечно, падает. Обидно. Да и флейт всё равно придётся капитально перестраивать, в этот раз с другого конца. Оставался ещё вариант с опусканием винта за корму сверху, как практикуют в подвесных лодочных моторах, но это чересчур сложно чисто механически — хотя, вроде бы, когда-то и так делали. Зато вариант с внутренними гребными колёсами выглядит заманчиво, хотя и подозрительно смахивает на водомёт, которые как-то не шибко были распространены. Проблема буриданова барана во всей красе.

Решили, всё-таки, начать с водомёта — он как-то попроще смотрится с нашими возможностями. А там, набив руку на малом масштабе, будем посмотреть.

Чтобы было понятно, отчего мне хочется всасывать воду через борт, а не со стороны днища, объясняю. Во-первых, в случае обрастания — проще чистить. Во-вторых, если сломается, легче чинить. Дальше начались эксперименты. Как раз построили второй двигун и лодку ящиком, только нос ей сделали заострённый. Шириной два метра, а длиной около семи, и полметра с небольшим высотой. То есть ровно два фута. Вот на ней и развернулись опытовые работы. Собственно, получился у нас паллиатив гребного колеса и центробежного насоса. Изогнутые на концах лопатки загоняли воду внутрь самого колеса вокруг вершины вращающегося конуса, который и служил как бы осью для этих лопаток, гнавших рабочее тело по кругу. А там, где скорость воды становилась максимальной — у основания конуса на противоположном от наружного борта краю колеса, где между ним и стенкой оставалось совсем мало места — она вылетала наружу по касательной сквозь отверстие в транце. Считайте, реактивная струя, бьющая в воду Так вот, таких устройств ставится пара на одной оси по двум бортам, причём ниже ватерлинии. Дальше начались проблемы с балансировкой, потому что обороты нужны высокие. И с течью в месте, где вал проходит сквозь корпус тоже не справились окончательно. С самими оборотами и повышающим редуктором, с муфтой сцепления. Ничего неожиданного, но времени на это ушло неожиданно много — и на запланированные опыты с обычным винтом совсем не осталось.

Учебный год как корова языком слизнула. Мы в этот раз прошли геодезию и картографию со снятием планов местности и использованием приёмов тригонометрии. Ещё старшие пересказывали новичкам астрономию, что прошлой зимой преподал капитан Корн. А я вспомнил про проблему с определением долготы, которую без точного хронометра ни в жизнь не решить. Так, по крайней мере писали в прочитанных мною книгах. Да и метод создания правильного хронометра мне, в целом, известен. Нужно использовать не маятник, качающийся под действием гравитации, которая меняется от одного места к другому, а вращающийся, как в наручных часах, которому сила земного притяжения глубоко до лампочки. Но тут есть масса тонкостей, связанных с сохранностью упругости пружины, которая и является одним из важнейших элементов колебательной системы; и компенсацией температурного расширения металла механизма. Остальное придумал и доходчиво описал Гюйгенс. У нас даже книги его имеются. И читать их мы уже научились — латынь Сонька превозмогла. Вот только есть ли в Ипсвиче часовщик? Потянет ли он такие опыты? Да и как к нему так подобраться, чтобы он не растрезвонил на весь мир полученную информацию?

Ещё была проблема с громким выхлопом мотора, работающего в кузнице. Пришлось клепать из железа бак, куда этот выхлоп и направили. Вот тут и стало понятно, что кроме окиси углерода в этом выхлопе прорва водяного пара, потому что он получается не только от сгорания водорода, но ещё и из воды, которую мы сами же в цилиндр впрыскиваем, регулируя опережение зажигания. Пар, кстати, и тепло отводит лучше любого радиатора или водяной системы охлаждения. Вот тут и приладили на мотор второй цилиндр, на этот раз паровой, клапаны которого привели в действие не от большой шестерни, делящей обороты коленвала пополам, а от малой. Ну а сам выхлоп пустили туда не прямиком, а через накопительный цилиндр. Машина сразу заработала куда как тише. Не резкими взрывными хлопками, а пыхтением. Что же касается прибавки мощности, то её сразу заметили. Кажется на четверть стало больше. Или даже на треть. Корректно измерять её мы не готовились. Ну и паровая добавка стала аналогом маховика, повысив плавность работы всей системы в целом.

Машина эта употребляла любую горючую жидкость. Ром например. И конденсат, полученный Гарри Смитом прожариванием сухих дров в котле перегонной установки, причём даже в смеси со стёкшим на дно дёгтем, который тоже может гореть. Но конденсатом в качестве топлива мы не особенно увлеклись, потому что хранить его приходится в стеклянной посуде, иначе он улетучивается. И имеет отчётливый запах ацетона. Вот если останемся без нефти из-за какой-нибудь заварушки на Ближнем Востоке, тогда и заинтересуемся этим видом топлива. Меня сильнее волнуют производные нефти. Ведь из неё вырабатывают полиэтилен. Помню, что при повышенных давлении и температуре идёт полимеризация, но ведь не просто так — наверняка туда ещё чего-то капают. Катализатор там, или инициатор. Опять же для опытов требуется автоклав — крепкая герметичная емкость, которую можно сильно нагреть, и она от этого не взорвётся. Так есть у нас цилиндры поршневых помп — для их изготовления даже оснастка имеется. А в качестве крышки… ничего подходящего. Сделали, притёрли и даже прокладку свинцовую поставили. Как-то подумалось, что вряд ли потребуется нагревать органическое вещество до более высоких температур, а то оно улетучится вместо того, чтобы слепить свои молекулы в более длинные.

Череда попыток заняла несколько весенних месяцев и ни к чему не привела. Тут-то я и сообразил, что не напрасно искомое вещество называется "много этиленов". Оно образуется именно из газа этилена, а не из бензина или парафина. Газа-то у нас нет. Сплошные жидкости. Зато лодка с внутренними гребными колёсами бегала по Гиппингу и вверх по течению, и вниз. Я даже тягу относительно легко измерил. Вышло больше сотни фунтов, то есть с полсотни килограммов. Оставалось изготовить двигатель ещё сильнее в расчёте применить его на крупном судне, а то по моим прикидкам мощность выходит всего-то порядка тридцати киловатт — и большая их часть мистически теряется внутри нашего водомёта.