Покоренный электрон

Приступая к работе на станке с «читающим» прибором, станочник заготавливает материал, устанавливает инструмент, заправляет станок охлаждающей жидкостью, проверяет смазку, а затем — вручает станку чертеж той детали, которую надлежит изготовить. Под «читающим» прибором укрепляется лист бумаги с изображением контуров будущего изделия.

Если станку будет что-либо «непонятно» в чертеже, или возникнет какое-либо препятствие, — затупится инструмент, не хватит материала, недостанет смазки, — он остановится и звонком или сигнальной лампочкой подзовет к себе мастера, чтобы тот «объяснил» ему, что и как следует делать, или устранил неполадки.

Устройство прибора, читающего чертежи, не так уж сложно. Маленький фонарик укреплен в одном корпусе с фотоэлементом. Луч света от фонарика падает крошечным круглым пятнышком на линию чертежа, а небольшое зеркальце отражает изображение этого пятнышка — светлой точки — в фотоэлемент. Таким образом, электрический глаз «видит» только светлое пятнышко и ничего больше.

В начале работы станочник наводит «читающий» прибор на одну из линий чертежа так, чтобы ровно половина светлого пятнышка от фонарика приходилась на белую бумагу, а половина — на черную линию. Край черной линии должен делить светлое пятнышко точно пополам.

Установив пятнышко, мастер включает станок. И с этого момента станок начинает работать самостоятельно.

Фотоэлемент воспринимает свет, отраженный той половиной пятнышка, которая лежит на белой бумаге. Другая половина пятнышка, падающая на черную линию, света почти не отражает и, следовательно, на фотоэлемент не действует. В фотоэлементе возникает электрический ток определенной силы. Ток идет в усилители. Из усилителей он поступает в приборы, управляющие движением фотоэлемента с фонариком и связанного с ними резца.

Луч света скользит вдоль края черной линии, а резец повторяет движение «читающего» прибора — режет металл. Линия на чертеже поворачивается направо — луч и резец поворачивают направо. Линия изгибается дугой — луч послушно следует за ней. Линия описывает зубцы, и луч делает то же самое. Резец, неразрывно связанный с «читающим» прибором, придает металлу ту форму, какая изображена на чертеже.

Луч света все время падает на черную линию так, чтобы ее край делил светлое пятнышко строго пополам. Чуть только луч сойдет с черной линии на белую бумагу, фотоэлемент получит больше отраженного света и даст более сильный ток. Приборы, управляющие движениями фотоэлемента с фонариком и резца, воспримут усиление тока как приказ возвратить луч света обратно на черную линию.

Если же «читающий» прибор слишком надвигается на черную линию, количество света, отраженного от бумаги, уменьшится, ток, текущий через фотоэлемент, ослабеет. Это послужит приказом для регуляторов — пододвинуть луч света так, чтобы он вновь сошел с черной линии на половину своего сечения (рис. 114).

Рис. 114. Круглое пятнышко светового луча на читающем фрезерном станке падает на самый край линии чертежа.

Светлое пятнышко автоматически движется по краю черной линии, как по тропинке. Куда отклоняется линия-тропинка, туда же отходит и луч света. А резец, связанный с «читающим» прибором, следует за ним, как слепой за поводырем.

Такие станки могут «выкраивать» из листовой стали пластины сложнейшей формы, фрезеровать фигурные пазы, выполнять токарные работы.

Станки, снабженные электронной автоматикой, образно называют «станками с высшим образованием». В них вложены последние достижения советской науки и техники — фотоэлементы, электронные лампы, электроискровой инструмент — ряд сложнейших и точных приборов.

Советские «станки с высшим образованием» возвещают могучее развитие техники в коммунистическом обществе, когда заводы будут оборудованы «видящими», «читающими», «слушающими» станками; машинами, способными производить математические вычисления; станками, которыми можно управлять на расстоянии с центрального поста. Множество подобных станков уже работает на советских предприятиях.

Электроника помогает математике

Чем больше развивается наука и техника, тем сложнее становятся математические вычисления, связанные с научными исследованиями и техническими расчетами. Правда, многие вычисления давно уже упрощены такими приборами, как логарифмическая линейка, арифмометр и т. п. Но все они позволяют решать только простые задачи: делить, множить, возводить в степень и т. д. А проектирование современных машин и разных ответственных сооружений требует применения высшей математики, которая в свою очередь все более усложняется. Приходится решать дифференциальные уравнения и производить множество разных трудоемких и сложных расчетов. Счетно-решающие машины работают недостаточно проворно. Чтобы автоматизировать такие вычисления, механических счетных машин недостаточно. Здесь могут помочь сложные быстродействующие электрические и радиотехнические схемы. Снова на смену выступает электроника — электроны получают новые поручения, очень сложные и ответственные.

В 1947 году инженеры Н. В. Корольков, В. П. Лебедев, Б. А. Волынский, под руководством профессора Л. И. Гутенмахера, построили прибор для решения сложных математических задач, возникающих при конструировании машин и при исследовании технологических процессов. Новый прибор получил название электроинтегратора. Его создатели удостоены в 1948 году Сталинской премии.

Развивающаяся наука все более усложняет труд ученых. Но она же дает способы для облегчения умственного труда.

Тайна булатной стали

Хороши были старинные клинки! В прошлые века их ценили на вес золота. Любого скакуна мог отдать казак за настоящую булатную саблю. Булатным клинком можно было рубить железо, и лезвие клинка не зазубривалось. Да что железо! Легкий шелковый платок, подброшенный в воздух, толедская и дамасская сабля рассекала надвое. То была чудо-сталь, но никто в мире не знал, как ее варили и закаливали. Производство клинков из знаменитой стали прекратилось много сотен лет назад. Оружейники, ревниво оберегавшие секрет изготовления булата, унесли его с собой в могилу.

Ученые разных стран пытались раскрыть секрет изготовления дамасской стали или индийского харасана. Они перечитывали старинные рукописи, собирали рассказы людей, которые хоть что-нибудь слыхали о закалке стали от своих дедов и прадедов.

Много фантастических рассказов было записано об утраченном секрете. Говорили, что якобы всадник на всем скаку выхватывал раскаленный клинок из кузнечного горна и мчался во весь опор, бешено вращая шашкой над головой. Остывая в воздушных струях, клинок приобретал замечательную твердость и прочность. Рассказывали также, что толедские оружейники раскаленным клинком протыкали жирного барана, и сталь закаливалась, остывая в сале…

Но все это оказалось легендами. Секрет оставался нераскрытым:

писал М. Ю. Лермонтов об этих кинжалах.

Лишь в прошлом столетии знаменитый уральский металлург Π. П. Аносов научился варить все сорта булата. Он раскрыл секрет изготовления и дамасской стали, и индийского харасана. Аносов разработал и обосновал научные методы закалки. Он доказал, что сталь нельзя закаливать целиком, — от такой закалки она становится не только твердой, но и хрупкой — «сухой». «Насухо» закаленный клинок от резкого удара может разлететься на куски так, как будто он не стальной, а стеклянный.

Стальное изделие следует закаливать только с поверхности, одевая его панцырной «корочкой». Сталь внутри изделия должна оставаться мягкой. Именно такая закалка придает стали прочность.