Трактат о вдохновенье, рождающем великие изобретения

Орлов Владимир Иванович

Вогнутыми зеркалами — отражателями — и снабжены все современные прожекторы. Как и в кулибинском фонаре с маленькими зеркалами, усиление света в прожекторах происходит за счет того, что маленькое пламя источника света замещается здесь сильно увеличенным изображением источника, заполняющим весь отражатель.

Яркость пламени свечи и его отражения в отражателе почти одинакова. Что это значит? Это значит, что один квадратный сантиметр поверхности того и другого светит с одинаковой силой.

Увеличить силу света прожектора можно двумя путями: либо увеличив размеры отражателя, либо увеличив яркость источника света.

Первым путем далеко не уйдешь.

Изготовить отражатель диаметром больше полутора-двух метров — дело трудное, да и прожектор получится такой махиной, что с ним не управишься.

Остается один путь — яркость.

Вы, конечно, уже понимаете, какой это широкий путь.

Если свечу заменить лампой накаливания, то каждый квадратный сантиметр отражателя будет светить с силой в тысячу свечей.

А может быть, есть источники ярче?

Солнце светит над нами и служит нам образцом. Яркость его— 169 тысяч свечей с каждого квадратного сантиметра! Прожектористы начинают гоняться за яркостью. Начинается замечательное соревнование по яркости технических источников света с солнцем. Ближе всех подобралась к солнцу электрическая дуга.

Электрической дуге многим обязано великое искусство движущихся теней— кинематография. Без дуговых осветителей невозможно снять в киностудии современный фильм, без дуги невозможно показать его в большой аудитории — кинопроекторы не работают без источников света большой яркости.

Раз пришел я смотреть цветное кино. На экране показывали огнедышащую гору. Скалистый кратер ее накален был добела. Из него хлестало фиолетовое пламя, окруженное красноватым ореолом. Жар был такой, что скалы пузырились, кипели и испарялись. А с черного неба над кратером свисал другой раскаленный утес. Вершина его сияла ослепительным блеском.

Кое-кто удивился: где удалось заснять такой занятный фильм? А фильма-то и не было. Просто механик, перед тем как заправить ленту, спроектировал на экран электрическую дугу, что горела у него в аппарате. Это был портрет электрической дуги, который она сама изобразила на экране. Увеличенные в сотни раз угольки дуги на экране казались горами.

Угольки нагреваются до нескольких тысяч градусов и светятся ярче, чем сама дуга. Главную долю света испускает кратер. Яркость кратера простой электрической дуги— 15 тысяч свечей с одного квадратного сантиметра, а дуги высокой интенсивности — 78 тысяч свечей с одного квадратного сантиметра.

В прожекторах устанавливают дугу кратером к отражателю. Взглянуть в отражатель — все равно что заглянуть в увеличенный в тысячи раз раскаленный кратер электрической дуги. Один квадратный сантиметр отражателя современного прожектора светит с силой в 78 тысяч свечей!

Подсчитайте-ка сами, сколько свечей окажется в прожекторе с отражателем диаметром в два метра.

Замечаете, как обернулось дело? В осветительной лампе чрезмерная яркость дуги была существенным недостатком. Ослепительная точка не только жалила глаз, но и обладала жестокой притягательной силой. Куда бы ни прятался, ни клонился взор, она снова влекла его к себе. Глаз дрожал в постоянном беспокойстве: то метнется к ней, то отпрянет в сторону, обожженный, — так порхает у свечи мотылек. От упорной борьбы глаза с лампой нарастала мозговая усталость. Приходилось прикрывать дуговую лампу колпаком, окружать молочным шаром.

А в прожекторе яркость, этот тяжкий недостаток дуги, оказалась драгоценным достоинством. Благодаря своей исключительной яркости электрическая дуга прочно обосновалась в прожекторах. [15]

Вспомним

притчу о гонцах с факелами, с которой начинался наш рассказ. Вы, конечно, давно уже догадались, что факел — это электрическая дуга, а гонцы — поколения русских изобретателей, передававших ее из рук в руки. Эстафета продолжается и сегодня.

В институтах и лабораториях ученые трудятся над увеличением яркости электрической дуги. Выдающийся советский прожекторист профессор Н. А. Карякин разработал прожекторные угли повышенной яркости. Они с виду похожи на карандаш. Но у них из графита не сердцевина, а оболочка. В сердцевине же запрессован химический состав, умножающий яркость пламени.

15

Ага! — скажет внимательный читатель, — тут, опять во вредном раскрывается полезное, недостаток оборачивается достоинством. А не взять ли и эту мысль на заметку, как полезный изобретательский принцип?

За свои необыкновенные угли Н. А. Карякин с помощниками удостоен Государственной премии.

Неустанно велась работа над повышением яркости источников света — благородное соревнование с солнцем. Была построена лампа сверхвысокого давления. Электрическая дуга пылала здесь в парах ртути, в трубке, узенькой, как канал термометра. Тугоплавкая хрустальная броня предохраняла лампу от взрыва. Не лишняя предосторожность! Ведь давление в лампе такое же, как и в самом мощном паровом котле. Но зато столбик света в узеньком канальце по яркости еще больше приблизился к солнцу.

За последние годы подобные лампы очень выросли в размерах. Советский ученый И. С. Маршак, сын большого детского писателя, побил тут недавно мировой рекорд-построил вместе с группой инженеров для Выставки достижений народного хозяйства исполинскую лампу мощностью в 300 тысяч ватт. Это очень экономичная лампа. Сверхмощное газосветное светило излучает столько света, сколько дали бы 25 тысяч 50-ваттных ламп накаливания, потребляющих 1 миллион 250 тысяч ватт. Кварцевые трубки лампы охлаждаются водяной рубашкой как цилиндры могучего двигателя, только, конечно, совершенно прозрачной рубашкой.

Когда лампу подняли под стеклянный купол павильона «Машиностроение», все другие электрические лампы громадного здания стали выглядеть желтоватыми огоньками карманного фонарика, горящего днем. Светозарный купол манит ночных мотыльков, но они не могут приблизиться к куполу, жар лучей превращает их в пар и пепел на лету. Алюминиевый стержень, поднесенный к лампе на метр, мякнет и плавится под ее лучами.

Хорошо вообразить такую лампу над городом, где-нибудь в Заполярье. Это будет почти космический пейзаж. Электрическое солнце висит в темном небе, и резкие угольно-черные тени, не смягченные рассеянным светом небес, ложатся на ярко засиявшую землю. Вот такую игру теней будут видеть прилунившиеся космонавты!

Когда отмечают День Победы, то дуга занимает в салюте почетное место.

Словно лес богатырских копий, упирается в небо многоствольный лес прожекторных лучей. И небо, кажется, становится выше, поднимается над ликующим народом, будто полог праздничного шатра.

Так силен этот залп лучей, что, по утверждению астрономов, блеск прожекторных зеркал был бы виден простым глазом с Луны.

Электрическая дуга совершает ныне тысячу мирных дел. Она бушует в металлургических печах, перекинувшись между расплавленным металлом и угольным стержнем, огромным, как колонна толщиной в обхват.