Техника - молодёжи 1946-04, страница 5

Организованная незадолго до войны

о;>атория ^та несмотря на трудности енного времени, значительно продвинь .а свои работы. Так, Верещагин разработал оригинальный способ получе-чия высоких давлений, освоение которого позволяет поставить вопрос о внедрении в промышленную практику дав-1ений. которые до сих пор во всем иное считались достоянием лишь лабораторной техники. А эта техника при всем своем совершенстве (с ее помощью в лабораторных условиях удается достигать сжатия силою в сотни тысяч килограммов на I квадратный сантиметр) очень сложна. Для пояснения ее принципов обратимся опять-таки к простейшим примерам.

Как это ни парадоксально звучит, по обыкновенное шитье на руках основано на применении техники сравнительно очень высоких давлений. Втыкая иглу в материал, мы оперируем давлениями порядка 1 ООО атмосфер, то есть в 100 раз большими, чем давление в цилиндре рядовой паровой машины. Весь секрет здесь в том, что сила давления пальца, равная примерно 300 граммам, сосредоточивается на ничтожно малой площади острия иглы. Если мы вместо иглы возьмем предмет с более широким концом, хотя бы вязальную спицу, та же сила распределится на гораздо большую площадь конца спицы. Поэтому при одном и том же усилии давление иглы будет гораздо больше, чем давление спицы. Из этого примера ясно, что если мы говорим о давлении, то, помимо силы, надо считаться с площадью, на которую эта сила действует. Там, где увязает конь,—-там проходит танк, где проваливается в снег нога, обутая в сапог, там удерживается на поверхности широкая лыжа.

Основной прибор лаборатории высоких давлений, так называемый «мультипликатор», или умножитель давлений, использует как раз этот принцип. Мультипликатор давлений состоит из двух поршней: большого, который давит на обширную поверхность жидкости, заключенной в большом цилиндре, и меньшего. По закону Паскаля, давление первого, более широкого поршня передается жидкостью по всем направлениям одинаково. От жидкости это давление воспринимает маленький поршенек, который, в свою очередь, передает его другой жидкости, заключенной уже в узеньком канале второго цилиндра. При этом происходит то же самое, что и при работе иглой: большое давление сосредоточивается на маленькой площади, и, таким образом, сила его грандиозно возрастает.

Но такая система с двумя ступенями сжатия технически очень неудобна. Много раз пробовали свести прибор для получения высоких степеней сжатия к однократному сдавливанию жидкости, достаточно мощному для получения в один прием высоких давлений. Решение этой проблемы упиралось в казавшиеся непреоборимыми технические трудности. Эти трудности остроумно преодолены в изобретенном Верещагиным гидрокомпрессоре, подробное описание которого завело бы нас слишком далеко. Укажем лишь, что с помощью этого гидрокомпрессора в промышленных условиях можно получать давления до 10000 атмосфер не в крохотной лабораторной бомбе, а в любом объеме и вести непрерывные процессы. Таким образом, экспериментальная техника получения высоких давлений сразу становится достоянием промышленности.

Высокие давления, производимые с помощью гидрокомпрессора, нашли себе первое применение при производстве... стволов артиллерийских орудий. Высокое давление, создаваемое в жидкости, применяется здесь при процессе, который называется автофретированием. Внутрь заготовки ствола с помощью гидрокомпрессор а нагнетается масло или какая-либо другая жидкость под давлением от 4 000 до 7000 атмосфер. Ствол начинает растягиваться. Если величина давления выбрана правильно, то <в слое металла вблизи внутренней поверхности ствола появляются уплотнения. Оки остаются частично даже после того, как давление снято. Эти необратимые, так называемые остаточные, деформации металла мешают внешним слоям возвратиться в их первоначальное положение, и те удерживаются как бы в растянутом состоянии. Поэтому, когда обработка автофретированием окончена, в цельном стволе образуются такие же натяжения, какие существуют, скажем, в составном стволе, который изготовлять и долго и сложно. Сопротивление ствола разрыву повышается. Процесс автофретировання позволяет применять более дешевые сорта стали для изготовления артиллерийских орудий. Он открывает, кроме того, возможность при

«ДНИ.»К'►!««»» игн^нч»' cicukh itj4>u и ВЫШИТЬ аП'-ЛгПИ? иор"М>Ш4Х ic«i<'H, г> есть делать орудие но выбору, о^'-е jteiKitM при той же силе Bwcipuia или более мощным при том же iifiee. Введение н промышленный обиход а иго» фретировлиия, несомненно, большое достижение науки.

Можно рассчитывать и на то, что с появлением более совершенной техники получения высоких давлений ими в более широких масштабах воспользуется и химия. В применении техники высоких давлений мы видим один из важнейших факторов интенсификации химического прои зиодства.

Повышая давлении, при которых происходя г химические реакции» мы способствуем более тесному соиpi. новению мол г кул реагирующих вещ<ч и* и, таким образом, повышаем скорость реакции (например, синтез аммнакл и * азота и водорода). В иссле iobjhi. tx проведенных недавно нашей да6ор,«го рией совместно с Химико-тсхнолопые ским институтом имени Менделеев.* установлено, что при получении некото рых химических продуктов под высо ким давлением при прочих равных условиях можно получать гораздо более длинные цепи молекул, что имеет большое теоретическое и практическое значение. Длина исходной молекулярной / нити имеет наибольшее значение для прочности сплетаемых из этих нитей волокон и для производства из них искусственных тканей.

Под высокими давлениями можно получать совершенно новые, своеобразные сочетания молекул различных * веществ. Одним из таких новых химических продуктов, получаемых из сочетания обыкновеннейших составных частей, является пластмасса, называемая «поли-теном». Создание новой аппаратуры для производства из спирта этой пластмассы под давлением в 5 000 атмосфер и углубленное теоретическое изучение этого процесса — также немаловажная цель нашей лаборатории. Политек в отличие от других пластмасс, употребляемых для производства изоляторов, не «плывет* при повышении температуры, а ведет себя, как кристалл, имея вполне определенную точку плавления. Его свойства обеспечат высокую устойчивость радиосхемам, что особенно важно для радиолокационных установок. Повидимому, ему суждено сыграть в радиотехнике такую же роль, как в свое время в электротехнике сыграл фарфор. В Англии для производства этого замечательного пластика пользуются давлениями в 1 200 атмосфер. Повышая рабочее давление сразу до 3 000—4 000 атмосфер, мы автоматически утроим и учетверим и скорость реакции и, следовательно, выход готового продукта...

По способу автофретировання упрочняются лабораторные «бомбы». Можно надеяться, что с началом промышленного выпуска новых аппаратов для получения высоких давлений, не только сделанных, но и задуманных в СССР, многие из наших химических лабораторий примкнут к исследованиям в этой многообещающей области и закрепят то несомненное превосходство, которое мы здесь уже завоевали.

На фотографии снят не стеклянный кубик., а пачка бумаги. подвергшаяся сжатию в бомбе сверхвысокого давления. Она стала прозрачной, как стекло.

с ЯНВАРЯ 1946 го

В бомбе сверхвысокого давления сжатие столь высоко, что металл «плачет» глицериновыми tслезами». Через микроскопические поры в толще стальных стенок проступают капли глицерина, сжатого в бомбе.