О чем писали в Советских журналах в 1947 году (ч.1)

ВООРУЖАТЬСЯ ЗНАНИЯМИ новой ТЕХНИКИ

Сотни тысяч молодых людей и девушек окончат в текущем году ремесленные и железнодорожные училища и школы ФЗО. Тысячные пополнения сейчас приходят в училища и школы Министерства трудовых резервов. Будущие молодые рабочие должны стремиться к такому овладению своими профессиями, которое даст им право быть передовыми.

Быть передовым рабочим страны социализма. Какая почетная и ответственная роль! Она ко многому обязывает, она многого требует. Надо много и упорно учиться, надо не бояться трудностей, чтобы в совершенстве овладеть своей профессией.

С каждым днем все Шире развиваются новые отрасли социалистической промышленности. Реактивная техника, радиолокация — вот те новые области производства, с которыми встретится молодой рабочий. А автоматические поточные линии, механизация и автоматизация трудоемких процессов, новые сверхмощные станки, машины и агрегаты — это реальная действительность, все это существует сейчас. Уметь владеть, уметь управлять этими машинами, чувствовать и понимать их работу — разве это не почетная задача для молодого рабочего!

Но можно ли быть передовым рабочим, замкнувшись п своей специальности, не видя перспектив ее развития, не видя общего прогресса техники? Конечно, нельзя. Молодой рабочий должен стараться охватить своим пытливым умом все новое, все интересное. Сейчас все области техники тесно переплетаются между собою. Нельзя работать на современном автоматическом станке, не зная основ механики. Металлисту должны быть известны и технология металлов, и физика, и химия. Нельзя быть квалифицированным рабочим радиолокационной промышленности без знания основных законов физики. Только всесторонняя культура, глубокое знание техники, стремление к высокой производительности приведут к подлинным высотам социалистического труда.

Для того, чтобы непрерывно расширять свой культурный кругозор, воспитанники училищ и школ Министерства трудовых резервов могут и должны воспользоваться огромными возможностями, предоставленными в нашей стране советской молодежи. В распоряжении молодых рабочих журналы и книги, научно-популярные фильмы и технические выставки. Вся окружающая жизнь дает богатейший материал для приобретения знаний. Можно поговорить с мастером, инженером. Можно учиться, работая у станка, и работать, не прекращая учебы. Только не останавливаться, не успокаиваться на достигнутых успехах. Этому нас учит партия большевиков, этому нас учит товарищ Сталин.

В 1918 году Владимир Ильич Ленин писал:

«Теперь же все чудеса техники, все завоевания культуры станут общенародным достоянием и отныне никогда человеческий ум и гений не будут обращены в средства насилия, в средства эксплуатации. Мы это знаем, — и разве во имя этой величайшей исторической задачи не стоит работать, не стоит отдать всех сил?»

Отдать все силы, отдать все знания на службу Родине, вооружить себя передовой культурой, овладеть передовой техникой — вот та высокая цель, к которой должны стремиться учащиеся школ и училищ Министерства трудовых резервов — боевое пополнение рабочего класса нашей страны

 

ПРОИСХОЖДЕНИЕ ЖИЗНИ НА ЗЕМЛЕ

Академик Александр Иванович Опарин — один из крупнейших советских ученых. Он работает в области биологической химии — науки, изучающей химические процессы, которые совершаются в живых организмах или при участии живых организмов.

Особенно много исследований академик Опарин проделал над веществами, с помощью которых живые организмы могут осуществлять такие химические превращения, которые без этих веществ проходят либо при очень высоких температурах, либо под большим давлением, либо при участии ядовитых для организма веществ. Без помощи ферментов (так называются эти вещества) животные и растения не могли бы дышать, переваривать пищу и т. п. Работы А. И. Опарина по теории действия ферментов приобрели широкую известность во всем мире.

Много лет академик Опарин посвятил изучению вопроса о происхождении жизни на Земле. По просьбе редакции журнала «Знание — сила», он написал для наших читателей статью, где кратко изложил сущность своей теории, создание которой явилось крупным событием в биологической науке.

т/»АК жроизошла жизнь? Откуда взялись бесчисленные животные и растения-, с которыми мы постоянно встречаемся в лесах, на полях и лугах? Как возникли рыбы, насекомые и те мельчайшие, видимые только в микроскоп живые существа, микробы, которые всюду нас окружают?

Повседневно мы наблюдаем, что живые существа всегда происходят, родятся только от себе подобных живых существ. Но было ли так всегда, вечно?

Нет, отвечает наука. Сама наша планета — Земля — существовала не вечно. Следовательно, и населяющие ее живые организмы должны были иметь какое-то свое

Изучая ископаемые остатки тех животных и растений, которые обитали на Земле много миллионов лет назад, мы можем убедиться в том, что живой мир нашей планеты не всегда был таким, каким он представляется нам сейчас, в давно прошедшие времена Землю населяли иные животные и растения.

Великий английский ученый Чарлз Дарвин доказал, что современные нам растения и животные, в том числе и человек, произошли от более низко организованных, менее сложно устроенных живых существ, когда-то населявших Землю. Эти живые существа, в свою очередь, берут начало от еще более просто устроенных организмов, живших раньше их. Так постепенно, спускаясь со ступеньки на ступеньку, мы придем к началу жизни, к тем наипростейшим живым существам, которые явились родоначальниками всего живого на Земле. Но как же возникли эти наипростейшие живые существа?

Лет сто назад решение этого вопроса казалось очень простым. В то время считали, что мельчайшие организмы, бактерии, могут самозарождаться — сами собой возникать из безжизненных материалов. Эти утверждения доказывали опытом — брали какой-нибудь растительный отвар или мясной бульон. Сразу же после его изготовления в ием не было никаких живых микроорга-ннзмов: все они погибали при кипячении. Но стоило только этому булмжу некоторое время постоять » теплом месте, как в нем появлялись многочисленные бактерии и другие микробы. Считалось, что они здесь самозарождаются из растворенных в бульоне веществ.

Однако в середине прошлого века французский ученый Луи Пастер точными опытами опроверг это мнение. Он доказал, что тут нет никакого самозарождения. В бульоны и настои из воздуха незаметно для нас попадают зародыши микробов, которые находят здесь благоприятные для себя условия и быстро начинают расти и размножаться. Пастер доказал, что все, даже наипростейшие известные нам живые существа родятся теперь только от себе подобных;

Тем не менее мы не сомневаемся, что жизнь зародилась у нас на Земле из безжизненной материи. Но она возникла не сразу и не так просто, как это казалось сторонникам теории самозарождения. Даже наипростейшие живые существа устроены настолько сложно, что они не могут внезапно возникать из разлагающихся жидкостей и настоев. Процесс возникновения живых существ из мертвых, безжизненных веществ — самый сложный и самый длительный из всех процессов, которые когда-либо происходили в природе. Он начался в первые, весьма отдаленные от нас периоды существования Земли и продолжался многие и многие миллионы лет.

ИЗ СОЛНЕЧНОГО ВЕЩЕСТВА

ТРИМЕРНО три миллиарда лет назад вследствие 1 А мощных разрядов атомной энергии внутри Солнца ст его поверхности стали отрываться раскаленные газовые сгустки, из которых в дальнейшем сформировались планеты — спутники Солнца.

Тот газовый сгусток, из которого возникла наша Земля, был сравнительно маленьким образованием в мире звезд. Он легко остывал, рассеивая свое тепло в холодное межпланетное пространство. При этом пары наиболее легко сжижаемых веществ сгущались в капли, которые падали к центру тяжести газового сгустка и здесь образовывали центральное ядро будущей планеты.Наряду с другим» элементами солнечной атмосферы в состав газового сгустка, из которого формировалась Земля, вошел и углерод. Среди всех других элементов углерод выделяется своей исключительной тугоплавкостью. Поэтому при формировании нашей планеты из раскаленных газовых масс пары углерода довольно скоро сгустились в капли, которые выпали в виде раскаленного дождя и вошли в состав первичного земного ядра. Сюда же вошли и другие наиболее тугоплавкие вещества и и первую очередь различного рода тяжелые металлы, в частности железо, которое в громадных количествах находится в солнечной атмосфере.

Внутри доменной печи при тех высоких температурах, при которых происходит выплавка чугуна, углерод кокса соединяется с железом руды, образуя так называемые карбиды железа. Подобного же рода соединения углерода с металлами возникли в’ разбираемую нами эпоху и в недрах Земли.

При последующем охлаждении на первичное земное ядро стали отлагаться и другие, более трудно сжижаемые соединения различных элементов. Они образовали мощные рудные и горные оболочки, которые закрыли центральное ядро Земли.

Присутствие карбидов в недрах нашеД Земли не подлежит сомнению. Но сейчас эти соединения углерода е металлами отделены. от нас такой мощной корой, что лишь в очень редких случаях мы наблюдаем их выход на земную поверхность. Иначе дело обстояло в раннюю эпоху существования нашей планеты. Тогда оболочка горных пород была сравнительно тонкой и непрочной. Она легко морщилась и разрывалась под влиянием еще очень бурной деятельности расплавленных земных недр, карбиды центрального ядра извергались на земную поверхность и здесь приходили в соприкосновение с тогдашней земной атмосферой, существенно отличавшейся от современной.

Современная атмосфера, тот воздух, который нас сен-час окружает, состоит в основном из кислорода и азота. Но тогда атмосфера Земли не содержала в себе ни одного из этих газов. Она почти полностью состояла из перегретого водяного пара. Вся вода современных рек. озер,’ морей и океанов в виде пара окутывала раскаленный земной шар «мощной оболочкой. С этим перегретым паром и пришли в соприкосновение извергнутые на земную поверхность огненножидкие карбиды, что привело к образованию очень’важных соединений, так называемых углеводородов. ВЕЩЕСТВА ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

U» ЩЕ великий русский химик Дмитрий Иванович Мен L- делеев в свое время доказал, что при взаимодействии карбидов, в частности карбидов железа, с водяным Паром, элемент углерод, входящий в состав карбидов, сое диняется с водородом, входящим п состав воды, и при этом образуются углеводороды.

Углеводороды же таят в себе громадные возможности Это вещества, которые способны претерпевать самые разнообразные химические превращения. Используя их как исходный материал, мы можем в наших лаборато риях искусственно приготовить те вещества, из которых построены тела животных и растений. Из углеводородон п воды химик может гоздать жиры и сахар, нежнейшие краски и тончайшие ароматы цветов. Используя еще азот аммиака, он может приготовить даже вещества, подобные самым сложным химическим соединениям — белковым веществам. И что особенно важно: образовавшиеся из углеводородов более сложные вещества, в состав которых входит элемент углерод, способны претерпевать химические превращения не только при очень высоких температурах, но и в очень мягких условиях.

Вот эти-то свойства соединений углерода — чрезвы чайное разнообразие химических процессов, в которых они могут участвовать, и та легкость, с которой эти процессы осуществляются, — и послужили причиной того, что именно соединения углерода стали главными веществами, из которых возникли живые организмы. Потому-то соединения углерода и называют «органическими вешест

Первоначально углеводороды находились в виде газов но влажной атмосфере Земли. Но наша планета постепенно остывала, и когда температура ее поверхности при близилась к 100 градусам, водяной пар стал сгущаться si капли и в виде дождя устремился на горячую пустынную поверхность Земли. Мощные ливни хлынули на Землю, затопили ее н образовали первородный горячий океан. Находившиеся в атмосфере углеводороды тоже были увлечены этими ливнями и перешли в воды океана. Что с ними произошло дальше?

В настоящее время удалось доказать, что указанные выше превращения углеводородов в разнообразные органические соединения могут происходить в очень прос тых условиях, при простом хранении водных растворон углеводородов и их производных. Такого же рода химические превращения должны были происходить и в теилых водах первичного океана, который омывал безжиз ненную еще тогда Землю. Углеродистые соединения медленно, но неуклонно вступали между собой во все новые и новые химические взаимодействия. Их частицы увеличивались и усложнялись. Появлялись органические вещества все более сложного состава и строения, со все более сложными и удивительными свойствами.

Так постепенно в течение многих и многих тысячелетий сформировался тот материал, те сложнейшие орга-ничевкие вещества (в частности белки), из которых п настоящее время построены живые организмы.

Однако это был еще только материал. Чтобы стать живым существом, этот материал должен был приобрести «еобходимое строение, определенную организацию.

Процесс возникновения жизни вступал в свою решающую стадию.

СРАВНИТЕЛЬНО недавно удалось открыть, что белковые вещества, при смешивании их водных растворов, могут выделяться в виде мелких, видимых под микро скопом капелек, которые были названы коацерватами. Мы можем получить коацерваты искусственным путем, смешивая, например, растворы яичного белка или желатины с гуммиарабиком.

Изучая эти образования, можно установить, что, несмотря на свое жидкое состояние, коацерватные капельки обладают некоторым внутренним строением, некоторой организацией, правда, еще очень простой и весьма неустойчивой. Но благодаря этой организации они способны улавливать из окружающего раствора различные вещества. В результате этого каждая коацерватная капелька при благоприятных условиях может увеличиваться в объеме и весе, то есть она может расти.

Такого рода капельки должны были возникнуть и в первичном океане Земли. Ведь они образуются при прос том смешивании, белковых веществ. Попытаемся мысленно проследить за дальнейшей судьбой этих впервые возникших коацерватных капелек.

Прежде всего обратим внимание на то, что они пла-пали не просто в воде, а в растворе разнообразных орга нических веществ. Они улавливали эти вещества и таким образом росли. Но скорость роста отдельных капелек была не одинакова. Она зависела от внутреннего строе ния каждой капельки, а разные капельки обладали различной организацией. Одни из них вбирали в себя орга-ничеекие вещества окружающего раствора быстро, тогда как другие — медленна Но эти неудачники не могли существовать долго. Вскоре они распадались, и заклк> ченные в них органические вещества вновь переходили г. окружающий раствор и поглощались более совершен ными по своему строению капельками. Эти последние, напротив, быстро разрастались.

Так возник естественный отбор наиболее совершенных по своему строению капелек. Неудачные формы органн >ации сами собой уничтожались, исчезали с лица Земли. В водах первичного океана сохранялись только такие коацерваты, внутреннее строение которых из поколения в поколение делалось все совершеннее, все более и более приспособленным к быстрому поглощению орга нических веществ, к усвоению их, к быстрому росту н размножению.

Но чем дальше шел этот процесс, чем меньше остава лось органических веществ в водах океана, тем все строже и строже становился естественный отбор. Между капельками возникла прямая борьба за существование. Более просто устроенные, менее приспособленные капельки в этой борьбе рано или поздно погибали. Расти и размножаться далее могли только такие образования, которые в результате последовательных превращений приобрели очень сложное, но вместе с тем и очень совершенное внутреннее строение.

Но это уже не были простые коацерватные капельки. Это были первичные организмы, простейшие живые существа — родоначальники всего живого на Земле.

РАСТЕНИЯ ОТДЕЛЯЮТСЯ ОТ ЖИВОТНЫХ

Строение этих простейших организмов было значительно совершеннее коацерватных капелек. Но все же оно было несравненно проще даже самых простых из известных нам в настоящее время живых существ. Естественный отбор, о котором мы говорили выше, продолжался и с появлением жизни. Проходили годы, века, тысячелетия, и строение живых существ все более и более улучшалось и приспособлялось к тем внешним условиям, в которых им приходилось жить. Они делались все более и более организованными.

Вначале питанием для них служили только органические вещества. Но с течением времени число живых существ все возрастало, а количество готовых органических веществ в океане все уменьшалось. Первичные организмы должны были или погибнуть, или выработать в себе способ строить органические вещества из материалов неорганической природы, содержащих углерод. И некоторым живым существам это пействительно удалось. В процессе последовательного развития они выработали в себе способность поглощать энергию солнечного луча, за счет этой энергии разлагать углекислоту и из ее углерода строить в своем теле органические вещества. Таким образом и возникли простейшие растения — сине-зеленые водоросли, остатки которых мы можем сейчас обнаружить в древнейших отложениях земной коры.

Другие живые существа сохранили прежнюю форму питания, но, для того чтобы не погибнуть, они стали поедать водоросли, используя те органические вещества, которые в них образовались. Так возник в своем первоначальном виде мир животных.

Конечно, эти простейшие растения н животные еще очень мало напоминали привычные нам современные растения и животных. Но главная разница между ними была та же, что и теперь. Первичные растения обладали способностью создавать с помощью солнечных лучей сложные органические вещества из углекислоты и воды. Первичные животные были неспособны сами создавать необходимые им Ьрганические вещества и вынуждены были получать их от растений.

ЖИЗНЬ УСЛОЖНЯЕТСЯ D начале эозойской эры — греческое название эры «зари жизни» — растения и животные представляли собой мельчайшие одноклеточные живые существа. Большим событием в истории последовательного развития природы было возникновение многоклеточных организмов, — объединение отдельных клеток в сообщества.

Подобно тому как коацерваты приобрели новые свойства по сравнению с теми, которыми обладали вошедшие в их состав отдельные белковые вещества, так и свойства объединенных в сообщества клеток стали неизмеримо сложнее и разнообразнее каждой клетки в отдельности. Отдельная клетка сама осуществляла все необходимые жизненные процессы. В клеточных сообществах эти процессы разделились между различными клетками. Одни из них приспосабливались для обнаружения пищи, другие— для поглощения ее, и так далее. Каждая клетка в сообществе утрачивала былую универсальность, но зато свою узкую задачу она выполняла гораздо лучше, чем прежде. А от этого выигрывает все сообщество в целом. Кроме того, объединение в сообщество, специализация клетки на каком-нибудь одном процессе, дало огромные возможности изменения, совершенствования организмов.

До этого универсальность каждой клетки ограничивала возможность ее совершенствования, так как она не могла развивать ни одну из своих способностей за счет другой.

Так шаг за шагом живые организмы становились все сложнее и разнообразнее. В течение эозойской эры. которая насчитывает многие и многие миллионы лет, население Земли изменилось до неузнаваемости. Мощные водоросли заселили воды морей и океанов, в их зарослях появились многочисленные медузы, моллюски, иглокожие и морские черви. Жизнь вступила в новую, палеозойск»ю эру — эру «древней жизни», которая длилась более 300 миллионов лет.

В начале этой эры единственной ареной жизни было еще только море. Только в воде развивались тогда разнообразные водоросли и многочисленные морские животные, в частности рыбы. Однако во второй гтоловине палеозоя растения и животные начинают быстро заселять cvtny. В болотистых лесах каменноугольного периода вырастают гигантские хвощи, древовидные папоротники и плауны. Несколько позднее появляются хвойные деревья и цикадовые пальмы. Вместе с тем все многочисленнее и разнообразнее делается и животное население суши. Появляются земноводные, а затем и пресмыкающиеся.

Последующая за палеозоем мезозойская эра, эра средней жизни», длившаяся приблизительно 135 миллионов лет, явилась периодом расцвета пресмыкающихся. Гигантские динозавры и игуанодоны владели сушей. В морях плавали плезиозавры и ихтиозавры, а в воздухе летали безобразные птеродактили.

К концу мезозойской эры путем последовательного раз нития пресмыкающихся возникли птипы и млекопитающие. Их царством явилась последняя, кайнозойская эра, по-русски — эра «новой жизни», которая продолжается и сейчас. Лишь в последнем, четвертичном периоде этой эры, приблизительно около миллиона лет назад, на Земле появился человек и создался весь тот мир живых существ, который мы наблюдаем сейчас.

НОВАЯ ТЕХНИКА

УМЕНИЕ создавать и употреблять в процессе труда орудия производства — самое главное, что отличает человека от животных. Не даром говорят, что по обломкам древних орудий можно так же хорошо изучить жизнь первобытных людей, как по останкам костей вымерших аявотных можно узнать их строение и образ жизни.

Это и понятно. «Чтобы жить, — говорит Иосиф Виссарионович Сталин, — нужно иметь пищу, одежду, обувь, жилище, топлив!о и т.п., чтобы иметь эти материальные блага, нужяо производить их, а чтобы производить их. нужно иметь орудия производства, при помощи которых поди производят пищу, одежду, обувь, жилища, топливо и т. п., нужно уметь производить эти орудия, нужно уметь пользоваться этими орудиями».

С развитием и совершенствованием старых и изобретением новых орудий производства, возникали и совершенствовались ремесла, основанные на применении этих орудий. А с развитием и совершенствованием ремесел росли и развивались, увеличивая свои знания и умение, люди, управляющие новыми, более сложными орудиями. Как бы ни был искусен средневековый мастер, изготавлп-«авший в своей мастерской сам целиком все изделие, — он неизмеримо ниже современного рабочего, изготавливающего на заводе одну какую-нибудь деталь; потому что средневековый мастер работал кустарными орудиями, современный же рабочий повелевает сложнейшими станками, электромоторами, автоматическими приборами н точнейшими инструментами.

Советская молодежь, и в первую очередь молодежь, ручающаяся в училищах и школах Министерства трудовых речервов, должна зиять историю ремесел, историю тех орудий, с помощью которых создаются все материальные блага, без которых немыслима современная жизнь, историю станков, инструментов, механизмов, которыми оснащены наши прекрасные заводы, шахты и другие предприятия — детища сталинских пятилеток. Нельзя полюбить свою родную профессию, свое ремесло, не зная, сколько упорного труда потратили ученые, изобретатели, конструкторы, стремясь усовершенствовать орудия производства.

В 1947 году журнал «Знание — сила» вводит новый отдел — «Старые ремесла и новая техника». В этом отделе будет рассказываться о том, как с развитием человеческого общества возникали всевозможные ремесла; как они совершенствовались и видоизменялись по мере возникновения новых потребностей общества и как развитие ремесел в свою очередь способствовало дальнейшему движению общества вперед.

В очерках по истории ремесел будет показана тесная связь между наукой и техникой. Читатель увидит, как вместе с ростом наших знаний о веществах улучшались способы их обработки, повышалась производительность труда рабочих.

В новом отделе будет рассказано о тех возможностях дальнейшего развития ремесел и облегчения труда рабочих, которые сулит современная наука, всецело направленная в нашей великой социалистической стране на служение нар!оду.

Первый очерк из цикла «Старые ремесла и новая техника» посвящен самому древнему ремеслу — кузнечному. В дальнейшем будут даны очерки по истории горного дела, ткачества, стеклоделия и др.

Иван входим в широкие ворота кузнечного цеха современного машиностроительного завода. Мощная волна звуков охватывает нас. На фоне непрерывного шума форсунок печей раздаются частые удары молотов, стук и позванивание больших шестерен и муфт включения обрезных прессов.

В лицо ударяет поток теплого воздуха, приятно пахнущего сгоревшим на раскаленном металле машинным маслом.

Посредине, во всю длину цеха, идет широкий центральный проезд, по которому взад и вперед снуют электрокары, груженые заготовками или поковками. Высоко, под переплетами ферм, кажется бесшумно, скользит большой мостовой кран.

Слева и справа от центрального проезда стоят рядами штамповочные молоты и печи. Яркий свет выры вается из открытых окон печей и отражается на лицах кузнецов, блестя-шич штоках молотов, на отполированных колесами электрокар чугунных плитах пола. ‘

Так в настоящее время выглядит обычный кузнечный цех, оборудованный штамповочными молотами. Современное кузнечное производство представляет собой один из самых распространенных видов обработки металлов. Нет ни одной отрасли машиностроения, где бы не требовались кованые или штампованые детали. Самые ответственные детали турбин, паровозов, автомобилей, танков, самолетов, электродвигателей, паровых котлов, установок химической промышленности изготовляются ковкой или горячей штамповкой.

Кузнечные цехи наших заводов снабжены разнообразным современным оборудованием, при помощи которого кузнецы куют и штампуют всевозможные детали весом от нескольких граммов до 200 тонн.

Высокий уровень техники кузнечного деля r нашей стране связан с Рисунки В. ДОБРОВОЛЬСКОГО

общим развитием науки и техники. Большой, интересный путь прошло кузнечное ремесло с древних времен до наших дней.

КУЗНЕЧНОМУ ДЕЛУ ПЯТЬ ТЫСЯЧ ЛЕТ

ПЕРВЫЕ орудия и, прежде BGero, оружие первобытные люди делали из камня. Изготовление каменных топоров, ножей, наконечников для стрел было делом трудным, а сами изделия получались очень грубыми.

Со временем человек начал обращать внимание на попадавшиеся ему странные «камни»: они были гораздо тяжелее обычных, а при ударах не кололись, а сминались. Эти «камни» были кусками самородного металла.

Свойство металла сминаться от ударов оказалось очень ценным для изготовления орудий. Люди обнаружили, что при ударах каменным топором, например, по самородку меди, металлу можно в конце концов придать любую форму. Впоследствии было обнаружено, что нагретый в большом костре кусок металла становится мягче. В таком виде его гораздо легче ковать.

Так родилось кузнечное ремесло — самый древний способ обработки металлов. Это было большим шагом вперед в развитии человеческой культуры.

Но самородные металлы попадались сравнительно редко, и поэтому металлические изделия и кузнечное ремесло долгое время не имели широкого распространения. Только после того, как люди научились выплавлять металлы из руд, кузнечное ремесло получило толчок к дальнейшему раз-

Изготовление железа в древние времена требовало так много труда, что оно расценивалось наравне с серебром. Железо было в 120 раз дороже меди, попадавшейся людям в самородках.

Железо выплавляли тогда из руды сыродутным способом. В горн, вырытый в земле, насыпали древесный уголь и раздробленную на небольшие куски железную руду. В горн все время вдували воздух при помощи мехов с глиняной трубкой. При горении древесного угля образовывался угарный газ —окись углерода. Проходя при высокой температуре между кусочками руды, окись углерода постепенно отнимала кислород у окислов железа или, как говорят, восстанавливала железо. Этот процесс продолжался много часов, пока руда не превращалась в кусочки губчатого железа. Их несколько раз проковывали и сваривали друг с другом, получая железный брусок весом и несколько килограммов.

Сыродутный способ выплавки железа можно встретить и сейчас в малоразвитых странах, например в Индии.

Гори для получения железа устанавливался прямо в кузнице, потому что требовалась многократная проковка получаемого металла. Кузнецы были и первыми металлургами. Впоследствии открыли способ повышения твердости железа. Для этого металл в течение долгого времени прокаливали вместе с древесным углем. Получалось науглерожеи-ное железо — сталь.

При раскопках древнейших египетских пирамид, построенных почти пять тысяч лет назад, были обнаружены куски кованого железа, полученного из железной руды.

Позже были найдены также и рисунки на камне, изображавшие работу в древней кузнице. Даже самые первые, самые древние письменные документы говорят о том, что уже в то время кузнечное дело было хорошо известно. Поэтому можно утверждать, что кузнечному делу не менее пяти тысяч лет.

На протяжении всей истории человечества кузнечное искусство всегда высоко ценилось, и кузнецы пользовались всеобщим уважением. Да это и понятно: кузнецы изготовляли оружие. необходимое для защиты от дики зверей и воинственных соседних племен, делали необходимые для жизни человека предметы — ножи, топоры, лемехи плугов и т. п. В средние века кузнецы даже пользовались репутацией колдунов, потому что почти до XIX века кузнечное дело не имело научной основы и было своего рода искусством, секреты которого ревниво охранялись и передавались от отцов к сыновьям.

Среди кузнецов было немало действительно искусных мастеров, славившихся своей тонкой и изящной работой, ковавших из стали даже высокохудожественные украшения.

Кузнецы-оружейники не только ковали красивое оружие, но и знали секреты его термической обработки (закалки), в результате которой оружие приобретало большую прочность. Например, дамаскские мечи и кинжалы получили мировую известность, секрет их изготовления и сейчас полностью еще не раскрыт.

ДО XVI века машин в кузницах не было, все делалось вручную. Металл нагревался в каменных горнах. Мальчики-подростки вдували воздух в горн при помощи больших мехов. Ковка производилась на наковальне вручную при помощи молотков различной величины и формы. Широко применялась кузнечная сварка.

Но потребность в металле возраполовине XV века появились первые доменные печи, выплавлявшие из руды чугун. Сыродутный способ получения железа был заменен новым, кричным способом. Кричный способ выплавки стали отличается от сыродутного тем, что сталь в этом случае получается из чугуна, а не из руды. Топливом попрежнему служил древесный уголь. Под действием кислорода воздуха, вдуваемого в горн, из чугуна выгорает углерод, и чугун превращается в сталь. По мере выгорания углерода, расплавленный металл начинал густеть и превращался в глыбу — «крицу», имевшую губчатое строение. Кричный способ в несколько раз производительнее сыродутного. Вес крицы доходил до нескольких десятков килограммов.

Крицу нужно было обязательно проковать для того, чтобы отжать шлак из пор и сварить эти поры. Проковывать такие куски железа вручную было уже не под силу человеку. Даже самые большие кузнечные кувалды были легки для этого. Нужен был тяжелый молот весом в десятки килограммов. Но как работать таким молотом?

Надо было прибегнуть к помощи механических двигателей. В то время были известны ветряные и водяные мельницы. Ветряной двигатель неудобен, работа его всецело зависела от капризов погоды. Это толкнуло человека к использованию водяной мельницы. Для подъема тяжелого бойка молота была использована сила падающей воды. Вес бойка у таких молотов доходил до 70 килограммов.

В России, по указанию Петра I, «мельничный мастер» Антон Шмидт сделал проект завода для починки якорей, ковки медных листов и цепей. Молоты здесь должны были работать от водяных колес.

Такой завод был построен в 1719 году на берегу реки Ижоры (в 30 километрах от Ленинграда). Впоследствии из этого древнего петровского завода вырос современный гигант — Ижорский.

Петр 1 сам был хорошим кузнецом. Однажды он посетил Истецкие «железные заводы» (в 100 километрах от Москвы), где собственноручно проковал 18 пудов железа. Вернувшись в Москву, Петр посетил хозяина этих заводов н потребовал у него платы за свой труд. Смущенный хозяин предложил ему 18 червонцев, но Петр отказался и потребовал, чтобы ему уплатили то, что положено, а платили в то время кузнецам по 3 копейки за пуд…

Дальнейшее развитие кузнечного дела тесно связано с развитием всей техники. В конце XVIII н начале XIX века на смену водяному двигателю прочно пришел паровой; Промышленность и транспорт получили новую возможность для быстрого роста и совершенствования. Появилась необходимость отковки крупных деталей для паровых машин, больших якорей и гребных валов пароходов. Все это заставляло увеличивать размеры и совершенствовать молоты и нагревательные печи.

С развитием кораблестроения связано изобретение парового молота. В 1837 году в Англии была начата постройка крупнейшего парохода «Великобритания». Неясным оставалось одно: как же изготовить громадный вал для вращения гребных колес парохода?

Руководивший постройкой «Великобритании» инженер Френсис Гемфри обратился , с письмом к известному в то время конструктору и изобретателю Джемсу Несмиту.

«Я пришел к такому убеждению, — писал Френсис Гемфри, — что во всей Англии невозможно найти достаточно сильного молота для выковывания гребного вала и других частей машин, нужных для «Великобритании». Как мне быть? Что вы мне посоветуете сделать? Быть может, сделать этот

да — мать изобретений». И вот Несмит занялся конструированием большого молота. Для подъема тяжелой бабы этого молота Несмит решил использовать силу пара, связав молот с паровой машиной. Внешний вид молота Несмит тут же нарисовал.

Конструкция частей первого парового молота была настолько удачна, что и современные ковочные молоты имеют тот же внешний вид, что и молот Несмнта.

Однако построить свой молот Несмиту не удалось. Фирма, строившая «Великобританию», заменила колеса гребным винтом, и нужда в таком большом вале отпала.

Проектом Несмнта воспользовалась Французская фирма Крезо. Без ведома изобретателя фирма в 1841 году построила и запатентовала этот молот. Несмит вскоре после этого посетил заводы Крезо и неожиданно увидел работающим изобретенный им молот.

С этого времени начинается широкое распространение паровых молотов. Было построено несколько очень больших молотов.

В России в 1871—1871 годах в городе Перми на пушечном заводе был построен молот с весом бабы в 50 тонн. После этого во Франции был построен паровой молот с весом бабы в 100 тонн, в Америке — с весом бабы в 120 тонн. Но через несколько лет работа на этом молоте была прекращена как… невыгодная! Оказалось, что для ковки тяжелых деталей выгоднее применять мощные гидравлические прессы. Коэфициент полезного действия парового молота очень мал и составляет всего 2 процента. Это значит, что из 100 тонн углй, сожженного в топке парового котла, всего только 2 тонны идут на совершение работы ковки. Остальные 98 тонн угля теряются на бесполезную работу. У гидравлических же прессов коэфициент полезного действия в четыре раза больше, чем у парового молота.

Для ковки небольших кусков металла удобно применять быстроходные паровые молоты, поэтому в этих случаях идут на повышенный расход топлива. Большие же паровые молоты явно уступают гидравлическим прессам.

Кроме этого, работа больших паровых молотов вредно отражается на расположенных вблизи зданиях: от сильных сотрясений грунта здания быстро разрушаются.

НОВЫЕ ЗАДАЧИ

БУРНОЕ развитие машиностроения и и прежде всего автомобильной промышленности в XX веке положило начало современному массовому пронзводству. Перед металлообрабатывающей промышленностью была поставлена задача: изготовлять десятки ч сотни тысяч деталей машин, очень точных по своей форме и размерам.

К этому времени сильно развились другие виды обработки металлов: литье, холодная обработка. Появились очень точные и высокопроизводительные токарные, фрезерные, шли фовальные и другие станки. И все-таки новые виды обработки металла не вытеснили кузнечного дела. Оно и сейчас —один из главных видов обработки металлов, с которым не всегда могут соперничать другие способы.

Обработанные ковкой детали очень часто отличаются большей прочностью. чем детали, изготовленные на металлорежущих станках. Напри мер, кованый коленчатый вал гораздо прочнее такого же вала, вырезанного из стальной кованой заготовки. Таких примеров много, и они долго представляли загадку.

Слово оставалось за наукой.

Только усиленная разработка учения о строении и свойствах металла могла объяснить подобные вопросы и дать возможность еще более усо-иершенствовать старинное кузнечное ремесло.

ЧТО ПРОИСХОДИТ С МЕТАЛЛОМ ПРИ КОВКЕ?

УЧЕНЫЕ выполнили свой долг и перед промышленностью. Они воспользовались для изучения металлов рентгеновскими лучами, сильно увеличивающими микроскопами и многими другими способами, которыми вооружена современная наука. В настоящее время мы знаем уже очень много о внутреннем устройстве металлов.

Доказано, что металлы имеют кристаллическое строение. Брусок стали, который кузнец кладет под молот, состоит из множества кристалликов-зерен. Если рассматривать под микроскопом отполированную поверхность кусочка металла, то мы увидим границы зерен самой причудливой формы. Этих зерен не было, когда металл был жидким. Они образовались при застывании расплавленной стали. Откуда они взялись?

расположены беспорядочно. Они могут как угодно двигаться: разбегаться в стороны, обгонять друг друга, сталкиваться между собою и т.д. Отливка деталей возможна только потому, что в расплавленном металле атомы не стеснены в своем движении; они свободно проникают во все углубления и уголки формы и заполняют их.

При остывании жидкой, только что сваренной стали, расстояния между атомами начинают постепенно уменьшаться. Атомы не могут уже свободно перемещаться один возле другого, потому что между ними начинают действовать электрические силы. Эти силы как бы сцепляют атомы, притягивают их друг к другу, не давая им отходить на большие расстояния. При дальнейшем остывании промежутки между атомами настолько уменьшаются, что атомам становится тесно. Они вынуждены расположиться в пространстве так, чтобы в одном и том же объеме их поместилось как можно больше. А тесная,

упаковка невозможна при расположении как попало. В этом нетрудно убедиться.

Для этого достаточно положить горсть горошин (штук 70—100), в блюдце с немного вогнутым дном и слегка встряхнуть несколько раз. Под действием толчков горошины покатятся к центру блюдца. Но так как в центре может быть только одна горошина, остальные вынуждены наиболее тесно разместиться вокруг нее. И при этом окажется, что горошины улеглись в строгом порядке, образовав красивый стройный шестиугольник. Очевидно, правильное расположение экономнее, чем беспорядочное.

Нечто подобное происходит и при затвердевании металла. Атомы тоже ведут себя, как шарики; только шарики эти чрезвычайно малы — поперечники их измеряются десятимиллионными долями миллиметра. В каждом миллиграмме железа больше 10 тысяч миллионов миллиардов атомов, и все это колоссальное количество атомов должно упаковаться в объеме менее 0,13 кубического миллиметра — такой объем занимает 1 миллиграмм железа. Ясно, что при расположении как попало столько атомов в таком малом пространстве не уляжется.

С помощью рентгеновских лучей удалось установить, что атомы металлов при затвердевании размещаются в пространстве в определенном строгом порядке, образуя как бы сложную решетку.

Различные металлы имеют разный порядок расположения атомов, или, как говорят, различную кристаллическую решетку.

При ковочных температурах в куске железа простейшая ячейка такой решетки напомикает куб. Атомы железа расположены в вершинах куба и в центрах его граней.

Простейшие ячейки кристаллической решетки зарождаются в различных точках расплавленного ме—талла, как только он охладится до температуры затвердевания. К первым ячейкам начинают затем пристраиваться со всех сторон все новые и новые ячейки. Так растут «зерна», которые в конце концов достигают таких размеров, что их можно различить под микроскопом.

Атомы в кристалле непрерывно колеблются. Но отойти далеко от своего места они не могут: их прочно удерживают силы сцепления, силы притяжения соседних атомов. Однако при нагревании металла силы сцепления между атомами слабеют и колебания атомов становятся сильнее.

Перед ковкой слиток нагревают до температуры около 1200 градусов. При этом колебания атомов в кристаллах железа усиливаются, и металл становится мягче. В таком виде его легче обрабатывать.

Ясно теперь, почему труднее ковать сталь в холодном состоянии. Понятно также, отчего появляются трещины при обжатии холодной стали: в холодном металле сместить слои атомов в кристалле очень трудно, и нередко при холодной ковке металл разру-

При ковке же стали в нагретом состоянии под действием силы бойка пресса или молота отдельные слои атомов в кристаллах гораздо легче сдвигаются относительно соседних. Зерна вытягиваются в определенном направлении. В результате меняет форму и проковываемый брусок. Когда кузнец кует из стального слитка полосу, крупные кристаллы-зерна в слитке вытягиваются вдоль полосы, образуя как бы волокна. Направление волокон в поковке имеет большое значение. Выяснено, чтЬ прочность металла, особенно сопротивление удару, вдоль направления волокон значительно больше, чем поперек. Поэтому кузнецы ведут ковку так, чтобы волокна не перерезались, а следовали бы форме детали.

Вот почему кованый коленчатый вал значительно прочнее такого же вала, но вырезанного из кованой полосы.

Вот почему ковка дает самые прочные и надежные детали.

ГОРЯЧАЯ ШТАМПОВКА ‘рАКИМ образом, выяснилось, что массовом изготовлении стандартных деталей для автомобильной, тракторной и других отраслей промышленности: производительность молота, даже быстроходного, не очень велика.

Чтобы решить это противоречие, кузнечное ремесло должно было совершить новый шаг вперед.

Задача осложнялась еще тем, что в условиях массового производства даже небольшое уменьшение расхода металла, идущего на изготовление детали, дает миллионную экономию. Поэтому перед конструкторами кузнечных машин была поставлена цель: дать новый способ массовой ковки, причем такой, чтобы при дальнейшей обработке деталей на станках приходилось бы снимать как можно меньше металла. Задача была решена. Появился новый вид кузнечной обработки — горячая штамповка.

Гладкие бойки молотов были заменены штампами — специальными бойками, у которых на рабочей поверхности вырезаны углубления —«ручьи», соответствующие половинкам изготовляемой детали. Если верхний и нижний штампы сложить вместе, то их ручьи образуют точную форму для штампуемой детали.

Кузнец кладет разогретую до ковочной температуры заготовку в ручей штампа и несколькими сильными ударами молота заставляет горячий мягкий металл заполнить эту форму. Вытекший из штампов излишек металла образует вокруг отштампованной детали заусенец, который тут же обрезается в специальном обрезном штампе под прессом. На изготовление детали таким способом требуется всего около 30 секунд. Детали, отштампованные в одном и том же штампе, совершенно одинаковы и точны по своим размерам. За смену кузнец-штамповщик может отштамповать несколько сот и даже несколько тысяч деталей.

Большая точность штампованых деталей позволила уменьшить припуски на механическую обработку, то есть уменьшить толщину того слоя металла, который должен сниматься с детаЛи при помощи металлорежущих станков. А это значительно сократило расход металла.

Кроме того, штампованые детали позволили применить на станках специальные многоместные приспособления, благодаря чему резко повысилась производительность станков.

Введение в кузнечное производство горячей штамповки поставило перед наукой и техникой ряд новых вопросов.

Штампованые детали должны быть очень точными, поэтому нужно, чтобы при каждом ударе молота верхний штамп точно совпадал с нижним. Развитие машиностроения позволило решить этот вопрос. Стали строить штамповочные молоты, в которых баба двигается в специальных направляющих и штампы точно совпадают друг с другом. Были изобретены новые штамповочные механизмы: гори-зонтальноковочные машины, механические штамповочные прессы и друПеред инженерами встала еще одна задача. Штампы, изготовленные из обычной стали, под действием раскаленного металла, заполняющего ручьи, при большом давлении очень быстро изнашиваются. Ручьи «расплываются», штамп начинает давать детали, неточные по своей форме и размерам, и его нужно заменять новым. Изготовление же штампа обходится очень дорого. Вот почему для штампов потребовался новый сорт металла — жаростойкая сталь.

Этот второй вопрос решили металлурги и металловеды. Они нашли, что с добавкой хрома, никеля и молибдена в сталь сильно повышается ее прочность и жароустойчивость.

Сильно возросшая производительность молотов потребовала усовершенствования печей для нагрева металла. Появились печи конвейерного типа, с механическим проталкиванием заготовок в печь. Для нагрева цветных металлов стали применять электрические конвейерные печи. На печах устанавливают сложные приборы, автоматически контролирующие и регулирующие температуру нагрева. В кузнечном цехе появилось новое отделение — мастерская для изготовления штампов. Стремясь снизить стоимость изготовления штампов, изобрели копировально-фрезерные станки. Эти станки без участия человека, автоматически фрезеруют сложные ручьи штампов по модели.

Развитие кузнечной техники привело к тому, что теперь очень часто операция фрезеровки деталей заменяется более выгодной операцией чеканки. Чеканка — это обжатие отштампованной детали в холодном состоянии на 1—2 миллиметра по высоте. Операция производится под мощными, точными чеканочными прессами в специальных штампах из очень твердой отполированной стали. Точность размеров при этом получается не ниже, а иногда и выше, чем при фрезеровке. Поверхность детали сохраняется чистой, блестящей. Производительность чеканочного пресса в несколько раз больше производительности фрезерного станка.

Современная кузница тяжелой ковки оборудована большими молотами и мощными гидравлическими прессами, развивающими давление до 20 тысяч тонн.
Раскаленные болванки подаются от печей к прессам при помощи больших мостовых кранов, снабженных для этого специальными приспособлениями. Для удержания и поворачивания тяжелых изделий во время их ковки применяются также «механические кузнецы» — манипуляторы. Эта машина управляется одним человеком. Специальными захватами она зажимает болванки весом в несколько тонн, вынимает их из печи, подвозит к прессу и производит с болванками все манипуляции, необходимые при ковке.

Благодаря развитию науки кузнечное дело выросло из ручного ремесла в большое, сложное, механизированное производство. Кузнец превратился из невежественного кустаря в культурного человека, обладающего немалыми научными и техническими знаниями. Без этих знаний он не смог бы понимать процессы, происходящие при ковке, и управлять сложными кузнечными машинами.

В Советском Союзе, в результате сталинских пятилеток, кузнечное производство шагнуло далеко вперед. Созданы сотни крупнейших заводов сельскохозяйственных машин, автомобильных, тракторных и машиностроительных заводов и других крупных индустриальных предприятий. На всех этих заводах построены большие кузнечные цехи, оборудованные современными точными и быстро-работающими кузнечными машинами. Советские кузнецы показали непревзойденные образцы высокой производительности труда. Имена кузнецов Бусыгина и Фаустова известны всей стране.

Решение задач, поставленных партией перед советской наукой, позволит еще выше поднять технику кузнечного производства в нашей стране.

ДОМНА АВТОМАТ

|~|РЕДСТАВИМ на минуту современную доменную печь объемом в 1300 куб. метров, на которой все обслуживающие работы выполнялись бы вручную.

Сколько же рабочих потребовалось бы, чтобы обеспечить нормальную для такой печи выплавку?

Двести человек? Триста? Пятьсот?

Ни одна из названных цифр не подходит. Понадобилось бы… 1000— 1100 рабочих!

В самом деле, сделаем простейший подсчет. Для нормальной работы печи в течение суток нужно загрузить в нее 2500 тонн руды, 1300 тонн кокса, 800 тонн известняка, 300—400 тонн металлической стружки и других металлических отходов — итого около 5 тысяч тонн различного сырья. Далее нужно «убрать» от печи 2300 тонн продуктов плавки и отходов. Если учесть еще операции по нагрузке и разгрузке вагонов, в которых все это перевозится, то весь грузооборот превысит 11 тысяч тонн. Один рабочий за смену может справиться максимум с десятью тоннами груза. Следовательно, для обслуживания одной печи потребовалось бы действительно 1000—1100 человек. Понятно, что столько людей просто не смогли бы разместиться на рабочей площадке возле домны.

Нечто вроде этого произошло в Англии в 1870 году. В Кливленде была построена мощная по тем временам печь — объемом в 1000 куб. метров. Однако* она давала очень мало продукции: всего 90 тонн чугуна в сутки — столько же, сколько в то время выплавляли на маленьких печах объемом в 350—400 куб. метров. Этот странный на первый взгляд технический парадокс объяснялся тем, что все погрузочные работы и на большой домне и на малых печах производились вручную. А мы уже видели, что нельзя так просто увеличивать количество рабочих, обслуживающих домну. Они будут толкаться на тесной площадке и мешать друг другу.

Кстати сказать, в настоящее время с доменной печи объемом в 1000 куб. метров получают от 1000 до 1200 тонн чугуна в сутки. Это увеличение производительности печи в 11—12 раз достигнуто главным образом в результате механизации погрузочных работ.

Отсюда и понятно, почему в нашем послевоенном пятилетнем плане такое большое внимание уделяется механизации труда в черной металлургии. Ведь таких печей, которые мы взяли для примера (объемом в 1300 куб. метров), на одном только Магнитогорском металлургическом комбинате сейчас в эксплоатации шесть, а через два года их будет восемь.

Социалистическое государство стремится всюду, где возможно, облегчить тяжелый физический труд, заменить его работой механизмов.

Зайдем в доменный цех советского металлургического комбината-гиганта.

Прежде всего поражают малолюдность и отсутствие всякой суеты. В то же время на каждом шагу чувствуется строгая согласованность отсложного производственного процесса.

Вот прибыл состав с железной рудой. Он подается на эстакаду, возвышающуюся над складом сырья. Мощный вагоноопрокидыватель захватывает в свои «объятья» товарный вагон — стальную коробку, в которую нагружено 60 тонн руды. Проходит один лишь миг, включается сложная система автоматов и механизмов — и вагон, как игрушка, переворачивается, а все его содержимое высыпается вниз. Еще минута — и вагон снова стоит на рельсах, как ни в чем не бывало, но уже пустой.

Применение вагоноопрокидывателя на Кузнецком металлургическом комбинате сократило простой маршрута с рудой на 3—4,5 часа и позволило в пять-шесть раз уменьшить число рабочих на выгрузке.

Но мало быстро разгрузить составы с рудой, известняком, металлической стружкой и т. п. Надо еще каждый вид сырья положить на свое место. Эту работу выполняет рудный козловой кран. Его «ноги» расставлены во всю ширину склада, на 76 метров одна от другой.

Кран передвигается вдоль склада по рельсам, и таким образом поле его действия охватывает всю складскую территорию.

Вот он подъехал к эстакаде, где только что разгружен состав с рудой. На толстом стальном канате быстро спускается со «стрелы» крана грейфер — огромная металлическая коробка с раскрытым «ртом». Когда грейфер достигает кучи руды, «челюсти» его автоматически сжимаются, Машинист крана отлично знает, где что лежит на складе. Пока полный грейфер подтягивается кверху, кран подъезжает к тому месту, где хранится данный сорт руды. Нажим кнопки — «челюсти» мгновенно раскрываются, и все 10—12 тонн руды высыпаются на свою «полку».

Итак, сырье получено, разгружено и рассортировано. Теперь надо его подать к доменным печам.

Начинает эту операцию тот же козловой кран — недаром один такой кран полагается на каждые 2—3 доменные печи. Захватив с соответствующей «полки» склада нужный сорт сырья, кран везет его к особой эстакаде, где стоит вагон-электровоз, так называемый «трансферкар». Минута—и содержимое грейфера высыпается в открытую сверху «коробку» трансферкара. Две-три таких порции, и вагон полон.

Плавно движется трансферкар к доменному цеху, изредка только проскакивает молния электрической искры между подвешенным проводом-троллеем и токоприемником. Трансферкар останавливается над помещением бункеров. Это весьма вместительные железо-бетонные лари, у которых вместо крыши — металлическая решетка. Нажата кнопка в трансфер-каре, раскрываются люки, и все содержимое вагона высыпается на решетку бункера.

Каждый вид сырья имеет свой бункер. На одну доменную печь приходится 10—12 бункеров. Отверстия в их решетках сделаны с таким расчетом, чтобы задержать чересчур крупные куски сырья.

Дальнейшая операция переносится вниз на 5—6 метров. В подземной галлерее, залитой электрическим светом, передвигается по рельсам вагон-электровоз другого типа. Этот вагон представляет собой одновременно автомат и весы. Вот он подходит к выпускному отверстию бункера. Включается автомат на вагоне-весах: люк бункера открывается, в открытый «карман» вагона насыпается точно отвешенное количество потребного сырья, автоматические весы выключают люк. Вагон-весы подъезжает к соседнему бункеру и насыпает в другой карман другой сорт сырья — ровно столько, сколько нужно по расчету.

Заполнив оба свои кармана, вагон-весы подъезжает к так называемой «скиповой» яме. Отсюда направляются к верхушке доменной печи (на высоту 30 метров) тележки с сырьем —

Раскрывается люк кармана вагона-весов, одновременно из подведенной от водопровода трубы начинает литься в скип вода. Увлажнение производится для того, чтобы уменьшить выдувание из печи мелкой пылевидной руды.

Скип заполнен. Рабочий повертывает рукоятку автомата. Скип сначала медленно, потом все быстрее начинает подниматься вверх по наклонному мосту. И наконец оказывается над колошником, который подобно крышке закрывает жерло домны. Открывается колошник — скип быстро переворачивается, и все содержимое его проваливается в образовавшуюся щель.

Доменная печь имеет двойной затвор, так что поступившее из скипа сырье (или топливо) не сразу попадет внутрь печи, а высыпается в особый металлический конус, который вращается вокруг вертикальной осн. Сырье равномерно размещается на боковой поверхности конуса. Затем огромная партия шихты (содержание шести скипов) сразу высыпается внутрь домны. Этим завершается цикл загрузки одной партии шихты, или, как говорят доменщики, одной «колоши».

Автоматы, выполняющие все эти операции, одновременно посылают специальные сигналы на пульт управления домны, где самопишущие приборы автомата отмечают на бумаге весь производственный цикл. Тут же, в будке управления, расположены другие приборы-автоматы, которые регистрируют давление вдуваемого в печь воздуха, степень его нагрева, температуру в разных зонах печи и т. д.

Современная автоматизированная мощная домна обслуживается всего 100—110 рабочими и выдает в сутки до 1500 тонн чугуна. Среднесуточную производительность одного рабочего, включая все профессии, можно оценить, таким образом, в 15 тонн готового металла. В то же время среднюю немеханизированную домну, выдающую 300 тонн в сутки, обслуживают 250—280 человек. На долю каждого здесь приходится лишь 1—1V4 тонны чугуна. Автоматика и механизация не только избавляют рабочего от тяжелого физического труда, но и позволяют во много раз повысить его п роизводительность.

В настоящее время в автоматизированных доменных печах выплавляется до трех четвертей всего чугуна, выпускаемого в нашей стране.

В нынешней пятилетке будет неуклонно продолжаться процесс дальнейшей автоматизации работ, связанных с выплавкой чугуна.

Роль доменщика все больше сводится к наблюдению за исправной работой механизмов. Современный доменщик является организатором всего технологического процесса выплавки чугуна и управляет всей аппаратурой и автоматикой.

О БУДУЩЕМ КИНО

D 1895 году произошло событие, оказавшее огромное влияние на развитие человеческой культуры.

В феврале этого года французы братья Люмьер получили патент на «аппарат для съемки и проекции хронофотографических картию>, а 28 декабря того же года в Париже открылся первый в мире кинематограф. С этого дня началась победная история развития кино — самого массового и любимого народом искусства.

Первые кинофильмы были лишены слова, и в то время кино называли «великим немым».

Прошли годы, техника усовершенствовалась — и «немой» заговорил. Звуковое кино завоевало всеобщее признание, стало обыденным и привычным.

Но теперь уже часто можно увидеть на афишах: «Цветной художественный фильм». Техника снова шагнула вперед, и недалек тот день, когда многокрасочные фильмы совсем вытеснят с экрана одноцветные.

Звук и цвет—казалось бы, и желать больше нечего! Но это не так. То изображение, которое мы теперь видим на экране, — изображение плоскостное. Ему недостает объема, глубины, пространственности, рельеф-

Переход от плоскостного изображения к объемному — очередной барьер на пути кинематографии, который должны преодолеть наука и техника сегодняшнего днй.

ДВЕ ТОЧКИ ЗРЕНИЯ

ЧЕЛОВЕК обычно смотрит на окружающий мир двумя глазами. Он как бы рассматривает предметы одновременно с двух точек зрения, которые отстоят друг от друга в среднем на 65 миллиметров. И хотя расстояние это невелико, все же любой предмет воспринимается левым и правым глазами не совсем одинаково, и на сетчатке каждого глаза возникает изображение, отличное одно от другого. Оба изображения — взгляд справа и взгляд слева — одновременно передаются мозгу, вызывая в нем правильное, отвечающее действительности впечатление единого объемного, рельефного, телесного изображения, которое называется стереоскопическим (от греческих слов «стереос» — телесный, объемный и «скопео» — смотрю).

Но отсюда следует, что и для воспроизведения объемных изображений на экране необходимо получить два снимка, которые полностью отображали бы наблюдаемый предмет с точек зрения левого и правого глаз. А затем добиться, чтобы каждый глаз видел только одно, именно для него предназначенное изображение. Тогда на сетчатке каждого глаза, как и при рассматривании самого предмета, возникнут свои изображения, которые передадутся мозгу и создадут в нем отвечающее действительности впечатление глубины и объемности предмета.

• Немало различных способов получения стереоскопических изображений на экране было предложено за полвека существования кино. Практическое осуществление, хотя и очень ограниченное, получили только некоторые системы стереокино, основанные на применении специальных очков, которые зритель обязан надевать во время каждого сеанса.

Советский писатель Александр Казанцев, рассказывая о Ныо-йпркской международной выставке 19Т;9 года, упоминает, что при вхоце в помещение, где демонстриросался стереоскопический фильм, зрителям вручались картонные очки с какой-то прозрачней массой вместо стекол. чЯ был занят тем, — нише: КалЕнаев, — что наблюдал, как моя толстая соседка-американка гщс [ но пыталась

занятый тяжеловесным пенсне. Я последовал ее примеру, но прорезь в очках была явно не для моего носа. Пришлось придерживать очки руками». Ясно, что такие несовершенные способы широкого развития получить не могли.

По иному пути пошли изобретатели Советского Союза, которым удалось создать наиболее передовую и наиболее совершенную систему стереокино, дающую возможность ее широкого внедрения.

ОТ ЩИТА ДО РАСТРА

рЫШЕ говорилось, что съемка » только с одной точки зрения никогда не сможет передать объемности, пространственности, рельефности снимаемых предметов. Но разве трудно снимать предметы с двух точек зрения — справа и слева — и затем оба изображения одновременно посылать на экран? Конечно, нет. Трудно другое. Как заставить каждый глаз видеть на экране только то изображение из двух, которое предназначено именно для него, и Не видеть того, что предназначено для его соседа — второго глаза? Как разделить оба изображения?

В очковой системе стереокино роль такого отделителя выполняют очки со специальными стеклами. Нельзя ли добиться того же и без помощи неудобных очков?

Вот вопрос, который мучил советского изобретателя Семена Павловича Иванова. Вопрос этот сверлил мозг изобретателя всюду — и дома, и на работе, и в пути. И вот однажды, наблюдая из окна вагона за деревянными решетчатыми щитами, расставленными вдоль железнодорожного пути для заграждения от снежных заносов, С. П. Иванов обратил внимание на то, что он, как и любой пассажир, видел десятки раз, но над чем до сих пор никогда не задумы-

Он заметил, что когда поезд приближается к щиту, его вертикальные планки обращены к пассажиру только одной из своих сторон, а когда удаляется, — только другой. _ Промежутки между планками загораживаются при этом то справа, то слева.

У изобретателя мелькнула мысль — ведь это же именно то, что нужно! Потому что если должным образом подобрать ширину вертикальных планок решетки и промежутков между ними и поместить такую решетку перед экраном, можно добиться полного разделения двух изображений, посылаемых на экран для правого и для левого глаз.

В самом деле, если послать пучок света через решетку, то свет частично

пройдет между ними. В результате мы увидим на экране целую серию светлых полос. Перемещая голову Еправо или влево (не поворачивая шеи) и смотря на экран только одним глазом, мы заметим, что в одном положении видны все светлые полосы, а в другом, наоборот, все они прикрыты планками решетки.

Таким образом, один источник света осветил не весь экран. Между полосами света остались темные, неосвещенные полосы.

Возьмем теперь два источника света и попытаемся найти между ними такое расстояние, чтобы светлые полосы от одного расположились бы как раз между светлыми полосами от другого. Это, оказывается, вполне возможно. И если, кроме того, расстояние между источниками света равно среднему расстоянию между глазами челрвека (65 миллиметров), то перемещая голову вправо или влево, можно найти которого левому глазу.

для левого н правого глаз. Тогда каждый глаз увидит только то изображение, которое предназначено специально для него. Изображение предстанет перед нами в виде единого объемного изображения.

Ну, а как же быть с планками решетки? Не будут ли они покрывать весь экран и мешать восприятию фильма?

Оказывается, их можно изготовить такими узкими, что даже из первого ряда они не будут заметны. Собственно, это будут уже не планки, а тонкие проволочки. И решетка будет уже очень мало напоминать щит железнодорожного ограждения. Ее и не называют больше решеткой. Она получила специальное название — «растр».

ПЕРВАЯ ПОБЕДА

ТАК родилась идея безочкового сте-1 реокино с растровым экраном.

И вот наступил момент, когда для опытной проверки метода С. П. Иванова в больших масштабах Правительство разрешило оборудовать один из столичных кинотеатров под без/очковый стереоскопический кинотеатр.

Для энтузиастов стереокино наступили горячие денечки. Трудности были

Надо было изготовить большой растровый экран. Пришлось создать специальную конструкцию рамы (конструктор — инж. Б. Иванов) для закрепления 30 тысяч тончайших проволочек с большой точностью и с таким расчетом, чтобы даже из первого ряда зрительного зала их не было видно. Каждая проволочка натягивалась с силою в 1 килограмм, а всего на 30 тысяч проволочек потребовалось усилие в 30 тонн. Поэтому рама стереоэкрана получилась гро-. моздкой и тяжелой. Вес ее оказался 6 тонн.

За решеткой находился обычный белый экран-полотно.

4 февраля 1941 года, незадолго до Великой Отечественной войны, в столичном кинотеатре «Москва», на площади Маяковского, начался показ первого стереоскопического фильма «Концерт». Впервые в мире была осуществлена демонстрация стереоскопического эффекта без применения специальных очков для аудитории почти в 400 человек.

Более 500 тысяч зрителей видели этот изумительный эффект. Они оставили много восторженных отзывов. Зрители видели птиц, летающих, казалось, у них над головами, инстинктивно отшатывались при виде мяча, как бы срывающегося с экрана и несущегося прямо на них, и невольно поеживались, когда морские волны, словно не замечая рамок экрана, обрушивались внутрь зрительного зала.

Это была большая победа, большое достижение советской науки и техники! Правительство высоко оценило эту победу, присудив за нее изобретателю Сталинскую премию. К НОВЫМ УСПЕХАМ

11АГРАДА окрылила изобретателя 11 и возглавлявшуюся им группу энтузиастов стереокино к дальнейшему усовершенствованию растрового метода.

Надо было во что бы то ни стало устранить главный недостаток растрового экрана — потерю в освещенности за счет черных светопоглощаю-щих полос растра.

В самом деле, ведь в проволочном растре только часть всего света через щели попадает на экран. Львиная доля света бесполезно поглощается проволочками. Поэтому при проволочном растре для нормальной освещенности изображения приходилось устанавливать усиленные источники света в проекторах. А это дорого и не везде возможно.

Опять забурлила и закипела изобретательская мысль.

После долгих и упорных трудов изобретателю с помощью режиссера А. Н. Андриевского удалось преодолеть и эту трудность. На смену проволочному растровому стереоэкрану пришел светосильный.

В нем левое изображение отделяется от правого не щелями растра, а. специальными прозрачными линзами, которые весь свет, упавший на них, фокусируют на экране в виде тонких светлых полосок. Каждая полоска освещена здесь при одном , и том же источнике света, примерно в девять раз ярче, чем на экране с проволочным растром, и в три раза ярче, чем на обычном экране для плоскос1ной кинематографии.

Линзы для светосильного стереоэкрана представляют собой узкие тонкие полоски, отрезанные от прозрачного длинного конуса. Для стереоэкрана размером 3X3 метра требуется до 2 тысяч таких линз, причем каждая линза при длине от 3 и более метров и при ширине от 1 до 3 миллиметров должна иметь толшину всего от 4 до 10 тысячных долей миллиметра.

Трудность изготовления таких линз была настолько огромной, что многие видные оптики вообще не верили в его возможность. Однако изобретателю удалось найти способ серийного изготовления своих линз. В настоящее время изобретателем с помощью инж. Б. Иванова разработана технология изготовления больших светосильных растров, размером до 9 квадратных метров.

Опять подоспела пора широкой опытной проверки новой модели стереоэкрана. В начале 1947 года закончено переоборудование столичного кинотеатра «Востоккино», в котором стереоскопические фильмы демонстрируются на светосильном стереоэкране размером 3X3,1 метра.

В новом кинотеатре учтен опыт работы первого стереокинотеатра «Москва». Кресла в зале расставлены так, что стереоэффект легко возникает при нормальном положении в кресле. В кинотеатре «Москва» этого не было сделано, в результате лучи для левого и правого глаз проходили иногда сбоку кресла, и не каждый зритель мог догадаться, что для получения стереоэффекта ему необходимо сидеть как-то боком.

Опыт работы нового кинотеатра позволит перейти к массовому внедрению самого передового в мире советского1 безочкового стереокино. Студия «Стереокино» уже сейчас имеет возможность серийно выпускать стереоэкраны размером 1,2X1,25 метра для аудитории в 30—40 человек. Такой экран позволит организовать много новых очагов стереоскопической техники в любом клубе, школе, научно-исследовательском учреждении и пр.

НОВАЯ ТЕХНИКА Г] ЕРВАЯ картина, подготовленная 1 1 для показа в новом московском стереокинотеатре для аудитории в 200 с лишним человек, — стереофильм «Робинзон Крузо» по знаменитому роману Даниэля Дефо. Кроме того, уже сняты стереоочерки: «По следам врага» (о разрушениях, нанесенных фашистами в Ленинграде, Пушкине, Петергофе, Пулкове), «Дети в дни Отечественной войны» и «Парад молодости» (о физкультурном параде 1945 года).

Съемка и показ стереофильмов потребовали создания новых приемов работы. Обычная киносъемочная камера имеет только один объектив и позволяет запечатлевать на кинопленке только один кадр. Для стереоскопической же проекции требуется не менее двух кадров, заснятых одновременно с двух точек зрения.

Чтобы не усложнять работу кинооператора и не удорожать производство, изобретатель С. П. Иванов приспособил для съемки стереофильмов обычную камеру, применив вместо двух объективов специальную зеркальную стереонасапку. С ее помощью изображение снимаемого предмета сначала отражается от двух зеркал, а уже затем попадает через объектив на кинопленку. Фактически снимается не сам предмет, а два его отражения в зеркалах.

При проекции стереофильмов примерно такая же стереонасадка, установленная перед объективом проектора. обеспечивает посылку на экран одновременно «левого» и «правого» изображений.

КИНО БУДУЩЕГО — СТЕРЕОФИЛЬМ «Робинзон Крузо» заснят только с двух точек зрения. Такая съемка равносильна наблюдению действительности при неподвижном положении головы.
Но ведь человек не всегда смотрит на мир не двигаясь. Наоборот, в большинстве случаев для более внимательного и тщательного разглядывания нам приходится поворачивать голову, наклоняться, заглядывать на предметы со стороны. И если бы была возможность заснять фильм не с двух точек зрения, а с четырех и больше, — подобное «заглядывание» можно было бы воспроизвести и на экране. Тогда передвижение головы в сторону позволило бы увидеть даже и то, что находится на экране позади актера или какого-либо предмета.

Светосильный стереоэкран позволяет раздельно показать зрителю значительно больше двух изображений. Можно, например, использовать такой стереоэкран для демонстрации на нем одновременно нескольких фильмов. Зрителю достаточно было бы только передвинуть голову в ту или другую сторону на несколько сантиметров, чтобы на экране появился второй, третий и так далее фильмы. Гораздо важнее, однако, использовать это свойство стереоэкрана не для трюков, а для того, чтобы обеспечить стереоэффект при любом положении в кресле, совершенно освободив зрителя от необходимости выбирать позицию. Для этого необходимо только снимать фильмы не с двух, а с большего числа точек зрения, и все полученные изображения одновременно посылать на один и тот же стереоэкран.

Заглядывая несколько вперед, мы можем представить себе, каким будет наше кино в будущем.

Будущее кино станет звуковым, цветным и стереоскопическим и, конечно, безочковым.

Зритель, не стесненный очками, увидит в кино будущего исключительное зрелище. Перед ним на экране будут развертываться события и предметы, воспроизводимые с подлинной реальностью: в естественных красочных тонах, с подлинным и без фильмы, сидя в кресле неподвижно. Он сможет передвигать голову в любую сторону и даже, при желании, оглядеть любой предмет на экране с разных сторон.

Создание и воспроизведение в зрительном зале объема и пространства в подлинных красках открывают широкие творческие возможности перед сценаристом, режиссером, оператором. Стереокино позволяет как бы переносить действие в зрительный зал, заставлять зрителя переживать вместе с актером, ставить всех зрителей одновременно в условия актера.

Если, например, на экране показан актер с искаженным от ужаса лицом, перед которым маячит пасть ядовитой кобры, то зритель полностью ощутить весь ужас положения актера не может, так как и актер и змея находятся от него, по крайней мере, за 10—15 метров (в плоскости экрана). Другое дело, когда та же сцена представлена в стереокино и пасть змеи маячит перед зрителем не за 10—15 метров, а у самого лица, в подлинном цвете и объемности. Пожалуй, зритель здесь сам будет переживать то же, что и актер.

Есть много возможностей использования стереоэффекта для раскрытия творческих замыслов сценариста и режиссера.

Так, благодаря работам советских ученых и изобретателей, советское кино, далеко опережая зарубежную технику в этой области, обеспечит еще больший расцвет культуры нашей великой Родины.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: