Михаил Арлазоров - Жуковский

Торопливо и деловито бежит по трубам вода. Но вот вечереет, ее уже не надо так много. Пора снизить расход, уменьшить напор потока. Опускаются массивные металлические затворы. «Дверь» захлопнулась. Но сила инерции гонит воду вперед, пока она не упрется в препятствие, встретившееся на ее пути. Тут-то и происходит самое главное. Остановка столь внезапна, что вода, в обычных условиях практически несжимаемая, на миг приобретает качество, ранее ей не свойственное.

Частицы слоя, который первым соприкоснулся с заслонкой, остановили свой бег. Сзади же неуклонно напирают все новые и новые массы воды. Жидкости становится тесно. Давление растет. Сказочный богатырь словно расправляет плечи, и хрупкий чугун, почти лишенный упругости, лопается со взрывом.

Грандиозный пульс бьется в подземной магистрали. Ударная волна, возникающая в трубах при закрытии заслонки и отражающаяся от нее в обратном направлении, представляет собой как бы биение пульса. Ведь пульсирование крови в организме напоминает гидравлический удар.

Однако гидравлический процесс, протекающий в кровеносной системе, выглядит иначе, чем в водопроводных трубах. Гибкие и эластичные сосуды, обладающие неизмеримо большей упругостью нежели металл, расширяются под напором крови. Жуковский не мог не обратить внимания на сходство и различие этих процессов. Отсюда и сделанный им вывод: грозное явление тесно связано с упругостью материала труб, их диаметрами, толщиной стенок. Закономерности, обнаруженные Николаем Егоровичем, привели к блестящим результатам. «Ударная диаграмма может служить для определения места утечки воды в трубах и вообще дать полные сведения о состоянии трубы», — писал он в окончательных выводах своей работы. Весьма существенным было и другое: работа Жуковского позволяла быстро отыскивать поврежденные участки, а главное — не допускать возникновения аварий на линиях.

«Простейшим способом ограждения водопровода от гидравлических ударов, — писал Николай Егорович, подводя итоги своему исследованию, — являются приспособления к медленному закрытию кранов. При этом продолжительность закрытия должна быть пропорциональна длинам труб. Воздушные колпаки надлежащих размеров, поставленные при кранах и задвижках, почти совершенно уничтожают гидравлический удар и не пропускают через себя ударную волну, если они поставлены на линии трубы, но сохранение воздуха в колпаках весьма затруднительно. Что касается предохранительных клапанов, поставленных на линии труб, то они пропускают через себя удар только той силы, которая соответствует упругости их пружины».

На все вопросы, волновавшие водопроводчиков, Николай Егорович дал ясные ответы. Он четко нарисовал картину явления и вывел точные формулы для расчетов, предупреждающих его возникновение. Благодаря правильно поставленным опытам Жуковский в полном смысле слова научился смотреть под землю. И грунт и металл труб открыли скрывавшуюся ими тайну.

Невидимка был побежден. Рукопись «О гидравлическом ударе в водопроводных трубах» нарисовала портрет грозного врага водопроводных магистралей столь ярко, что теперь укротить его было под силу любому грамотному инженеру.

Новая работа Жуковского начала путешествие по земному шару. Ее торопились перевести на разные языки. С гидравлическим ударом шутки плохи. Как же не воспользоваться той «смирительной рубашкой», которую накинули на него формулы московского профессора.

Так силой опыта и математических формул была укрощена грозная стихия.

Но вот перед нами еще одна работа Жуковского, не попавшая в собрание его сочинений. Доклад «О гидравлическом таране», прочитанный в 1899 году на заседании Политехнического общества, постигла та же участь, что и исследование «О центре парусности», — временная утрата, а затем возвращение к жизни стараниями научных сотрудников ЦАГИ.

Как свидетельствует протокол заседания, «Н. Е. Жуковский предвидит для тарана значительно лучшее будущее. Например, им можно будет пользоваться в водопроводах, утилизируя избыточный напор воды в нижних зонах для увеличения его в верхних, где он недостаточен, для чего надо будет только в нижних зонах производить ряд искусственных ударов в трубах, силу которых, конечно, можно регулировать, как угодно.

Помощью же тарана можно получить напор даже там, где он не должен иметь места, например, в сифонах. Делая искусственный удар в нижней части сифона, можно получить напор в верхней его части. Этот последний опыт Николай Егорович думает осуществить в своем имении; пропуская по сифону воду из пруда в сухой колодезь, он надеется получить фонтан в верхней части сифона.

Вообще теория тарана, предлагаемая Н. Е. Жуковским, тесно связана, даже есть прямое следствие предыдущей его известной работы об ударе воды в трубах, с которой члены Политехнического общества уже имели удовольствие познакомиться ранее в предыдущем его докладе обществу».

На пороге XX века

Снова Париж. Город, о котором так свежи воспоминания юности. Тут он когда-то гулял с друзьями, купался в Сене, вызывая восхищение прохожих своим мастерством пловца. Тут, на площади Оперы, некогда собирались толпы любопытных, чтобы посмотреть, как загорятся свечи Яблочкова. Это было совсем недавно, а сегодня электрическое освещение стало обыденным делом.

Да, приятно приезжать в город, где ты уже не раз бывал, который уже неплохо знаешь! Это тем более приятно, что сейчас Париж наводнен туристами. Среди новичков, слоняющихся по городу, невольно чувствуешь себя заправским парижанином.

Но тому, кто здесь не был хотя бы год, Париж приготовил много неожиданностей. В той части столицы, что примыкает к Эйфелевой башне, по существу, вырос новый город. Словно прочерченные по линейке, обозначились проспекты, застроенные необычными дворцами и сооружениями.

Изящные китайские пагоды соседствовали с суровыми шпилями германской готики. Причудливые купола вызывали в памяти облик храмов Индии. Здесь можно было увидеть и прошлое и будущее. Рядом с олимпийским стадионом, заставлявшим вспомнить древнюю Элладу, протянулись ленты тротуаров с удобными скамейками. Поднятые высоко над улицей, эти тротуары двигались вместе с пассажирами. Даже Сена, старая добрая Сена, протекавшая среди множества удивительных сооружений, казалось, нарочно повернула сюда свое русло, чтобы поглазеть на еще невиданное зрелище.

В самом деле, есть ли еще в мире улица, где совсем рядом стоят московский Кремль и вашингтонский Капитолий? Где еще увидишь рядом со швейцарской деревушкой бумажные японские домики, окруженные карликовыми соснами? Разве доводилось когда-либо людям XX века вступать в старый Париж, совсем старый, — времен трех мушкетеров и кардинала Ришелье?