Перелом
Шрифт:
У американцев уже применялась Базука — реактивная граната калибром 60 миллиметров. Как и остальные страны, американцы применяли инерционный ударник, поэтому точность подрыва была недостаточной и пробиваемость их оружия была ниже относительно теоретически возможной. Вернее, не столько точность, сколько разброс времени подрыва — получился зазор чуть поменьше, увеличилось трение — и взрыв происходит с некоторым запаздыванием. Или наоборот — зазор больше — и взрыв происходит раньше расчетного. Механика — слишком ненадежный инструмент для кумулятивов.
Мы, правда, поначалу ее и использовали, так как другого не было. Но я еще осенью 1941го года запустил проекты по выращиванию разных кристаллов, нацеливаясь прежде всего на кремний. Но не только. Вторым кристаллом, по которому мы начали работы, был кварц. Тем
Например, в Германии с 193Зго года вел исследования Наккен, но он использовал изотермическую схему, то есть схему с одинаковой температурой по всему полю автоклава — уже через сутки стекло, из которого в раствор поступали вещества для роста кварца, обрастало тонкокристаллическим кварцем и рост останавливался. Просто растворимость кварца и кварцевого стекла в водных растворах солей при повышенных температурах и давлениях различна, и в итоге кварц покрывает стекло, и вещества из него не поступают в раствор — рост кварцевого кристалла остановится.
А ведь еще в начале века в Турине Г.Специа использовал градиентный способ, когда верх автоклава, где происходит рост кристаллов, нагрет меньше, чем низ, где находится более горячий раствор — соответственно, раствор стекла за счет конвекции поднимался вверх, там из-за меньшей температуры снижалась растворимость стекла и на затравку осаждался кварц, а обедненный и подостывший раствор опускался вниз, где снова нагревался, насыщался нужными веществами и опять поднимался вверх — за счет того, что внизу было теплее, там кварц не осаждался и не закрывал стеклу возможность перехода в раствор. Таким способом Специа выращивал кристаллы из метасиликата натрия размером до двух кубических сантиметров и весом до пяти грамм.
Мы начали было выращивать кристаллы методом Наккена, даже получали полуграммовые кристаллы, которые использовали для радиоаппаратуры, но мало, на сотню-полторы радиостанций в месяц. Но я-то из своего времени помнил про искусственные кристаллы весом в несколько килограммов. И ведь как-то их делали! "Рыба есть, ловить надо уметь". Так что мы продолжали искать — информацию об опытах Специя нарыли в процессе сбора и конспектирования разрозненных книг и статей в журналах. И дело пошло. Правда, потребовалось модифицировать автоклавы — добавить горизонтальную перфорированную перегородку, разделявшую две температурные зоны, добавить второй комплект нагревательной и измерительной аппаратуры, чтобы их контролировать. Но почти сразу пошли кристаллы размером до пяти кубических сантиметров, что повысило выпуск стабилизированных радиостанций до трехсот, а затем и до пятисот аппаратов в месяц.
И мы расширяли производство синтетического кварца — если до этого у нас действовало порядка сотни автоклавов объемом всего по три литра, пустив на них несколько расстрелянных орудийных стволов, то к лету сорок третьего мы отладили и ввели в действие уже десять автоклавов на двадцать литров, чтобы выращивать более крупные кристаллы — все-таки у нас они получались с дефектами, так что не все участки можно использовать, да и требования к ориентации по осям кристаллической решетки приводили к большому количеству отходов — в мелких кристаллах слишком много материала шло в отбросы относительно размера самого кристалла — в крупных процент пригодных участков гораздо выше. Хотя и растут они дольше — общий рост что для мелких, что для крупных — примерно один миллиметр в сутки с каждой из сторон. Соответственно, чтобы вырастить кристалл диаметром десять сантиметров — на кило триста веса — требуется 50 дней. Долго, хотя и терпимо. Но тут мы больше беспокоились о другом — выдержит ли аппаратура такие высокие температуры и давления такое длительное время, да и управляющая электроника наверняка даст сбой, и источники питания могут подвести — MTBF нашей аппаратуры не давала гарантий.
Но снова помогли широкие исследования. Как ни парадоксально, уменьшение разницы температур в горячей и холодной зонах с сорока до двадцати градусов
Тем более что с начала сорок второго острота дефицита пьезоэлектриков была решена и без кварца. Ведь самих по себе пьезоэлектриков существует несколько сотен. В качестве палочки-выручалочки мы выбрали сегнетову соль. Это вещество было известно еще с 17го века — аптекарь во Франции по фамилии Сегнет (Сегнэ) применял ее для лечения болезней желудка, его же фамилия и стала названием этого вещества. И производство этой соли — простецкий процесс — недаром ее получали в столь далекие времена — винная кислота плюс поташ, затем добавить соды — и соль выпадает в осадок. Проще пареной репы. Это не сотни и даже тысячи атмосфер, а также сотни градусов, что необходимы для выращивания кварца, точнее, для повторения природных условий, в которых он выращивается. Эту соль можно приготовить даже в домашних условиях. И вырастить из нее кристаллы — тоже, точно так же, как мы в школе выращивали "коралловые ветки" из медного купороса, только вместо затравки надо использовать не проволоку, обмотанную шерстяной ниткой, а кристалл самой соли. Ну и аппаратура у нас была — не трехлитровая банка, а термостат.
Причем пьезоэффект сегнетовой соли был в три тысячи раз сильнее, чем у кварца. В три тысячи раз. Легкий удар молотком по достаточно крупному кристаллу мог сгенерировать напряжение свыше двухсот вольт. В СССР даже разрабатывались системы полевой связи по телефону, не требующие питания — установленная в качестве мембраны пластина из сегнетовой соли генерировала достаточно напряжения, чтобы оно смогло пройти несколько километров до другого аппарата.
Собственно, и само изготовление кристаллов этой соли было хорошо освоено во всем мире, в том числе и в СССР. Правда, больше в лабораторных условиях, по несколько грамм. Но и эти количества нас вполне устраивали — мы начали выпускать радиостанции со стабилизацией частоты на основе пьезоэлементов из сегнетовой соли уже с начала срок второго года, причем сразу по десятку аппаратов в сутки — прежде всего для авиации и танкистов, то есть там, где требовалась высокая стабильность частоты. В самолетах — понятное дело, пилоту особо некогда постоянно подкручивать рукоятки регулирования, а в танках для этого выделялся отдельный член экипажа, который занимал лишний заброневой объем, а он — штука дефицитная, из-за радиста вес танка повышался где-то на две тонны.
Мы, правда, от радиста-то избавились, но объем не уменьшили — в старых танках и самоходках и смысла не было, да и в новых нашлось чем его занять — дополнительный боекомплект, топливо, более мощные, а следовательно и более объемные воздушные фильтры еще никому не вредили. Со старыми радиостанциями от радиста избавиться и не удалось бы — постоянная тряска, изменение температуры, влажности — все это воздействовало на аппаратуру, меняло положение витков в катушках индуктивности, расстояние между обкладками конденсаторов — и частота плыла, так что хочешь что-то услышать — возвращай ее обратно подкручиванием рукояток. В аппаратуре со стабилизаторами такое подкручивание выполнялось схемой устройства — несколько дополнительных конденсаторов, резисторов, ламп и пьезоэлементов заменяли человека — внутренние объемы совершенно несопоставимые. Правда, поначалу мы ставили на каждую радиостанцию только по одному пьезоэлементу, что снижало количество доступных частот, а следовательно и гибкость, и защищенность радиосетей, но где-то с лета сорок второго, удовлетворив первый голод на стабилизированные радиостанции, мы начали наращивать возможности аппаратуры — ставить по два, три, пять пьезоэлементов, рассчитанных на свои диапазоны, точнее — линейки, наборы — частот.