Необычные изобретения. От Вселенной до атома - Дмитрий Соколов

Рис. 5.5. Кочь поморов

Переходим к более близкому времени. Впервые одиночное кругосветное плавание на парусном шлюпе «Спрей» осуществил Джошуа Слокум. Длилось оно с 1895 по 1898 годы. Как и любому человеку Джошуа необходимо было спать, поэтому он усовершенствовал систему самоуправления яхты. Похожие системы использовали древние перуанцы, закрепляя рулевое весло на своих плотах. Во многом система самоуправления Джошуа обеспечила успех его плавания.

А теперь о нашем времени. В нем вместе с нами недалеко от г. Сочи живет Виктор Языков – изобретатель и мореплаватель, который двенадцать раз пересек Атлантику и два раза обошел вокруг Земли (рис. 5.6). Только по результатам гонки «Around Alone 98/99» общий тираж публикаций о нем в ведущих мировых издательствах составил более 40 млн экземпляров (см., например, [7, 8, 9]). По оценке многих специалистов в совокупности это наивысшее достижение в яхтинге. Оно случилось благодаря как исключительному мужеству Виктора, так и его изобретательскому таланту. Виктор своими руками построил три океанские яхты «Лагуна» (рис. 5.7 цв. вклейки), «Ветер перемен» (рис. 5.8 цв. вклейки) и «Дочь ветра» (рис. 5.9, 5.10 цв. вклейки), на которых в разное время совершил почти все эти фантастические походы. Здесь сделаем небольшое отступление и расскажем, как к Виктору Языкову впервые пришла мировая известность. После постройки яхты «Лагуна» Виктор отправился на первую в своей жизни Трансатлантическую гонку. Из его воспоминаний: «Ушли из Сочи 8 ноября 1991 года, пережив ураган в Средиземке и пять, благо попутных, штормов в Атлантике. Но самое серьезное испытание ожидало в ревущем зимними штормами Бискае, одном из наиболее суровых участков Мирового океана, по единодушному мнению моряков, прошедших эти воды. Дату прихода в Англию, Портсмут 21 декабря 1991 года потом многие годы праздновал как второй день рожденья. Английский иммиграционный офицер сообщил нам о том, что страна, из которой мы ушли, – Могучий и Нерушимый Союз Республик свободных приказал долго жить.

А 7 июня 1992 года LAGYNA BRITISH FRIENDLY стартовала в Трансатлантической гонке одиночек Europe 1 STAR 92. Название яхты стало длиннее в знак благодарности многочисленным английским друзьям за их бескорыстное участие и поддержку.

Из восьмидесяти стартовавших яхт не дошло до финиша из-за сложных погодных условий около половины, а мы пришли в Нью-порт, штат Род-Айленд 4 июля в День Независимости – главный праздник страны».

Наконец Виктор в Америке – «стране осуществления мечты». А мечта в то время у него была поставить на яхту настоящий дизель.

Рис. 5.6. Виктор Языков

Движок японского производства Yanmar он с помощью друзей нашел быстро и за 500 долларов приобрел. Вызвал мастера для установки. Мастер пришел, довольный, самоуверенный, посмотрел внутрь, а внутри ничего для установки двигателя нет, ни посадочного места, ни отверстия под вращающийся вал, ничего. Мастер рот открыл, да так с открытым и ушел. Пришлось Виктору одному затаскивать движок, изобретать установочное место, подкладывать, подпиливать, а главное сверлить отверстие в корпусе для прохода вала, вращающего винт. Ошибиться с осью отверстия было нельзя, представьте себе: отверстие смотрит в бок от плоскости симметрии яхты – так яхта по кругу и будет ходить всю жизнь. Друзья достали электродрель, и Виктор вручную начал сверлить корпус яхты, хорошо помогла физическая подготовка морского спецназа в армии. Когда отверстие было готово, он взглянул внутрь корпуса и увидел стык внутренней обшивки, который шел ровно посередине корпуса, то есть отверстие было выполнено как надо. У Виктора этот стык до сих пор стоит перед глазами. За этими делами дни шли незаметно для Виктора, но их заметила американская иммиграционная служба и стала пытаться, несмотря на паспорт моряка, посадить Виктора в тюрьму. Вдобавок его жене Людмиле, которая осталась в Англии, не давали американскую визу. Обстановка накалялась.

За этими подробностями мы забыли упомянуть, что в Америке как нигде ценят уникальные человеческие достижения, а Виктор первый из русских пересек на своей яхте океан, да еще с отличным гоночным результатом. Пресса была заполнена статьями о нем, его знали чуть ли не в каждой американской семье. Да еще его друг яхтсмен Джон Девю оказался зятем генерала Джорджа Паттона, сына генерала Паттона, главного героя Америки времен Второй мировой войны. При этом и сын, и отец были известными яхтсменами. Джордж увидел яхту Виктора и не мог поверить своим глазам, что такое можно сделать собственными руками из подручных материалов. Он снимает трубку, набирает номер Буша-старшего и говорит: «Джордж, что творится в нашей самой свободной стране, уникального человека, да и еще о котором говорит вся Америка, хотят посадить в тюрьму». Буш звонит начальнику иммиграционной службы штата Род-Айленд, который как раз выступал на суде против Виктора. «Да, в этот момент на начальника иммиграционной службы было больно смотреть. А в Американском законодательстве имеется пункт Humanitarian Parol, по которому человека, нарушившего закон, без всякого злого умысла и не принесшего никому вреда, наказывать вообще-то нездорово. И тут еще один наш американский друг, который принимал самое активное участие во всем этом процессе, Джо Брито, быстренько захватил бумаги по нашему делу и полетел в Англию за Людмилой. Конкорд, на котором они прилетели в аэропорт Джона Кеннеди, встречала съемочная группа NBC, она же за две недели до этого сделала репортаж о нашей истории, прошедший в праймтайм и поднявший волну по всей Америке».

Следует заметить, что у Буша в то время шла предвыборная кампания, и дела у него были неважные. А вот после вмешательства в дело Виктора он серьезно упрочнил свои позиции и чуть не выиграл президентские выборы. Хорошо еще, что американцы не имели полного представления о степени разрухи в нашей стране в конце 80-х годов, где гвоздя нельзя было купить, а то глядишь и выбрали бы Виктора американским президентом.

Теперь остановимся на некоторых его изобретениях, которые обеспечили достижение этих результатов.

Как и Джошуа, Виктор не страдал бессонницей, и он усовершенствовал систему самоуправления яхты, разработанную своим великим предшественником, отказавшись от авторулевого и закрепив перо руля оригинальным образом. Благодаря этому яхта может идти в нужном направлении с оптимальной скоростью без участия человека.

Один из самых главных элементов яхты это ее корпус, и в частности обшивка. Она первая принимает на себя удары волн. Идею поморов о яйцевидной форме корпуса Виктор реализовал следующим образом. Он полностью отказался от плоских элементов обшивки, имеющих невысокую прочность, а скругления этих элементов согласовал с силовыми воздействиями на корпус яхты (зоны наибольшей кривизны расположил в области максимальных воздействий). В качестве заполнения корпуса были взяты бальсовые элементы, как очень легкие, достаточно прочные и прошедшие испытания в индейских плотах. Наружная часть корпуса формировалась несколькими слоями перекрещивающегося каштанового шпона с сохранением прочности по всем направлениям. С внутренней части корпуса бальсовая основа оклеивалась углепластиком и также каштановым шпоном. В шпоне были сформированы специальные каналы для отвода излишков клея. При этом полимеризация клея проходила в изменяющемся температурном поле, что исключило образование пузырей. При полимеризации под стеклотканью при обычной технологии образуются пузыри воздуха и их вырезают, заклеивая это место. В результате при высокой скорости яхты увеличиваются зоны турбуленции и снижается надежность корпуса. Известны промышленные технологии полимеризации эпоксидной смолы, связанные с различными температурными режимами, но возник вопрос, как их оптимизировать практически в домашних условиях. Было замечено, что при высокой температуре окружающей среды пузырей под стеклотканью больше, чем при низкой. А если начать обмазывать эпоксидной смолой древесину теплым утром и закончить жарким днем при максимальном газовыделении дерева? Полимеризацию же проводить к вечеру при максимальном поглощении газа? В результате применения такого алгоритма пузыри пропали. Была также придумана объемная вакуумная запрессовка элементов корпуса с помощью откачиваемых полиэтиленовых мешков.

В настоящее время за счет покрытий с применением керамических нанотрубок, эпиламов и нанотефлона разрабатывается технология придания внешним частям корпуса яхты антифрикционных свойств, что позволяет увеличить скорость яхты и уменьшить обрастание корпуса водорослями и микроорганизмами. Эти же покрытия будут использованы при обработке ее отдельных внутренних элементов.

Для распаривания шпангоутов (внутрикорпусных формообразующих элементов) с целью придачи им нужной формы Языков создал специальную камеру с повышенным давлением водяного пара, снабдил ее датчиками температуры и давления и разработал температурные режимы, обеспечивающие возможность изгиба шпангоутов при сохранении их максимальной прочности.