***
Есть в Ипсвиче часовщик. И часы он делает. Одни такие, его работы ходики с цепочкой, висят у нас дома. В действие приводятся гирями, имеют винтик для регулировки длины маятника и одну единственную стрелку. Мы их всем детским садом выставляли на точный ход, выверяя по прохождению солнца через меридиан. То есть по моменту астрономического полдня. Зимой они идут капельку быстрее, чем летом, потому что температурное расширение маятника укорачивает его в холода, и удлиняет, когда тепло. Хорошие часы, правильные. Но не хронометр. Так вот стоим мы с Сонькой в лавочке и любуемся пружинным вариантом, который тоже с маятником. В эту эпоху мастера колоссальное внимание уделяют внешней отделке — тут тебе и виноградные листья, и завитушки всякие, которые к точности хода никакого отношения не имеют. Мэри тоже тут, одетая прислугой из хорошего дома. А Сонька — хозяйской дочкой. Молчим, стараясь заглянуть внутрь, чтобы увидеть зацепления колёсиков и вообще, как оно там внутри работает. Часовщик тут же — ждёт вопросов. И ещё парнишка с просмолёнными ладонями, одетый на матросский манер, тут отирается. Так и светится любопытством. Уже не подросток — юноша с лёгким пушком на верхней губе. Находящиеся при нашей с Софи особе в качестве слуг Том Коллинз, Ник Смит и Билл с Дальних Вязов — самые старшие из наших старших — поглядывают на него не так, чтобы с опаской, но встать стеной на защиту профессора Корн готовы. — Интересно? — обращаюсь я к незнакомцу. — А то! — отвечает он не отрывая взора от самого края механизма, который совсем чуточку видно наискосок. И тут же исправляется. — Йес. Что? Он мне по-русски ответил? — Чьих будешь? — немедленно завладеваю я нашим одним на двоих речевым аппаратом. — Купца Зернова холоп. — Беглый? — Нет. Молодой хозяин меня отправил на заработки, потому что деньги закончились. На куттере служу. Шкипер меня за провизией послал. — И зовут тебя, конечно, Иваном. — Иваном, — кивает парень. — А что в доброй старой Англии поделывает твой молодой хозяин? — Старый-то хозяин прослышал от верных людей, будто нужно свои корабли строить и возить на них товары по всему свету из города Архангельска. Вот и послал сына учиться делу корабельному да судовождению. Однако вождению судов тут учат, беря вьюношей на работу юнгами, а строить корабли можно научиться, только работая на верфи. Вот хозяин мой теперь плотничает, а я хожу на куттере. Денег у нас стало мало — поиздержались спервоначалу. Новых вспоможествований старый хозяин не шлёт. Путь, опять же, через море студёное непрост — не случилось ли с ним чего недоброго! — Так купец этот Зернов-старший на своём судне ходит? — не понял я. — На английском, которое Московской компании. Вот тебе и новости! Оказывается в Москве существует компания, ведущая морскую торговлю через Архангельск. Кажется, я это вслух сказал, потому что тут же получил ответ: — Московская она только по названию, но сама английская, тутошняя. Раньше-то у неё ого-го какие привилегии были — по всей Руси торговала беспошлинно. Дворы торговые держала в Москве и Вологде, а сейчас только товары имеет право вывозить. Так в Архангельск и голландцы теперь наведываются. Но нам-то всё одно, что те, что другие, потому что наше покупают они дёшево, а своё продают дорого. И никуда не денешься — корабли-то ихние. Нас батюшка привёз на одном из англичан. Пассажирами взяли, но без товара. А в другой раз, может и без товара не взяли. Кто ж его теперь знает, но денег больше не везут. — Так сам ты, выходит, архангельский? — Из Холмогор. Но места те знаю — при купце состоял и бывал с ним по разным селищам. Надо же! А парнишка-то явный стратегический союзник. — Так ты сказал, что тебя отправили на заработки, а выходит, что ты обучение проходишь, — решил я уточнить неясную деталь в повествовании. — На верфи молодого хозяина брусом зашибло. Хворает. Думаю, помрёт скоро. Один я остался работник. А на судне кормят. — Но тебе очень хочется постичь секреты часового хода? Писать-то умеешь? — продолжил я выведывать важные для меня обстоятельства. — Обучен. При купце ведь состоял. И считать умею. — А сколько будет восемь помножить на двадцать три? — Сто восемьдесят четыре. Действительно, бойко считает. — Ладно, Иван. Если хозяин твой, не приведи Господи, преставится, отыщи в полудне пешего хода отсюда к северу Софи Корн. Деваться-то тебе всё равно куда-то надо. Есть у меня книги про корабельное устройство. Ну а насчёт поучиться часовому делу... мне часовщик для своих дел нужен. А люди мы в этих краях не последние. Может уговорю мастера взять тебя в ученики. Разумеется, из нашей беседы никто ничего не понял, кроме Софочки, уловившей смысл сказанного прямиком из нашего мозга. Так этот Иван уже через пару недель появился в нашей школе. За парту его сажать я не стал, а сразу отвёз в Ипсвич, оплатив часовщику и обучение, и стол. Мастеру наказал, чтобы по хозяйству парня не гонял, а к делу приставил. И что через месяц проэкзаменую Ивана и приму решение, стоит ли ему дальше тут оставаться, или поискать другого учителя. Дочь джентльмена — лицо уважаемое, да и репутация нашей школы — не пустяк. Плюс три кулакастых подростка за спиной — всё было проделано правильно.Глава 22. Как корова языком
31 июля 2018 г. в 22:38
Как-то вдруг выяснилось, что пока девочки болтались в море, практически всё лето куда-то ушло. То есть их всё равно было пора гнать на берег. Вместе с их любимой игрушечной пушкой, боевая эффективность которой оказалась никудышной. Отец только дальномер от неё себе оставил, а всё остальное вернул вместе со станком.
А ещё Соньке с Машкой крепко отсыпали золота после продажи фрегата — там вышло почти по сто фунтов на долю. Вдобавок перед продажей для школы с него сгрузили много ядер и всякого разного понемногу из судового имущества. Верёвки там, паруса кое-какие, пару книг на латыни. Да не упомнишь всего. Наёмное судно доставило из Лондона несколько сотен стеклянных банок и очередные три бочки нефти, слитки чугуна, меди, бронзы, полосы железа и стали — поддержка школы по-прежнему проводилась с размахом.
С заданием на лето школяры справились — рядом с кузницей из земли торчала мачта, на вершине которой крутился ветряк. Его вал через кривошипно-шатунный механизм приводил в действие поршневой нагнетатель воздуха, обслуживающий оба наших горна. Коническая передача наверху не скрежетала — то есть исхитрились наши Кулибины придать зубьям правильную форму. Вообще-то это высочайший уровень воспроизведения теоретических кривых в прочном материале. Собственно, к этому я подводил процесс обучения.
Парни вдохновенно делали гвозди, стремясь хорошенько на этом заработать, пока профессор Корн не засадила их за учёбу.
"Ты был и прав, и неправ, внутренний голос, — заявила мне Софочка. — Прав в том, что настоящую пушку нам не сделать. Но зато мы сделали на папиных двенадцатифунтовках гладкие стволы. И снаряды бомбические. И дальномер."
"Стволы эти он заменит на французские несверлёные, потому что они и легче, и прочнее. А наши бомбы в них элементарно не влезут, — внутренне ухмыльнулся я. — Ну а сверлить их вручную он теперь никого не заставит, потому что в экипаже теперь сплошь одни состоятельные люди. И повторять это мучение они не захотят, а попросту уволятся и осядут на берегу. Их доли с пиратского корабля им до конца жизни хватит. А нанимать посторонних — это дарить методику всем. Ты бы лучше перестала отвлекаться, потому что у нас всё готово для создания двигателя."
"Да, давай уже скорее его строить. А то в штиль было очень страшно. Боялась, что пираты подтянут свой фрегат и выпалят по нам всем бортом. Когда нет качки, они ведь и издалека могли попасть."
Так мы нашли консенсус и принялись, наконец, за изготовление мотора. Это много точных операций, в которых не было ничего примечательного. В силу единственного доступного нам калильного зажигания он по определению должен быть одноцилиндровым, потому что нет никакой возможности чётко задать момент вспышки, чтобы синхронизировать работу цилиндров. В качестве свечи платина оказалась не лучшим материалом — она проводила тепло даже хуже, чем бронза. Не то, чтобы мы тут научились эту теплопроводность в цифрах измерять, но понятие я парням дал, а уж как сравнить между собой материалы, они и сами додумались. Лучше всех проводило тепло серебро, но оно окисляется. Поэтому вместо свечи мы поставили золотую заклёпку прямо на бронзовую крышку цилиндра — для золота бронза тоже сопоставима с теплоизолятором. Да и не удалось мне обнаружить в Британии производителей фарфора, чтобы выполнить каноническую свечу из правильного материала. Та белая глина, которую отмывали от царапучего песка, шла на какую-то особую эмаль, а горшковой и кирпичной керамике я рефлекторно не доверял.
Ещё была особенность в карбюраторе. Через него подавалась не только воздушно-топливная смесь, но и воздушно-водяная. Это для того, чтобы иметь возможность влиять на опережение зажигания. А всё остальное — как обычно. Примитивно и простенько. Заработал этот агрегат уже зимой — и сразу достаточно уверенно, но долго не хотел выдавать сколько-нибудь заметной мощности. Тарахтел, крутился, но глох от малейшей нагрузки. Месяц мы его и так регулировали, и этак, но выяснили — у этого капризули есть свои любимые обороты. Вот на них он фурычит без сбоев. А уж когда разогреется до крейсерской температуры — тогда его ничем не остановишь, кроме как топливо перекрыть. Увеличивать же обороты, поддавая газку, бесполезно — сразу начинается спотыкание. Тут сразу нужно и поступление воды увеличивать, чтобы сохранить величину опережения зажигания. То есть мощность возрастает путём роста силы на валу, а скорость вращения можно менять совсем капельку.
Ещё нас подвела латунь в качестве материала для уплотнительных колец. Пропала у неё пружинистость после нагрева. Но тут выяснилось, что её можно заменить неким пружинистым чугуном — вообще-то покупное "свиное железо" парни классифицировали на следующие категории: светлый чугун, серый и чёрный. Даже слитки его в просторечии именовали свинками. Так чёрный — самый плохой — ни на посуду, ни на снаряды не годный. Вот его один умник решил улучшить так же, как мы улучшаем бронзу и медь. Расплавил в железном тигле и долго держал в жидком состоянии. Однако, чугун всё-таки застыл — тигель с него зубилом срубали, потому что плавиться он больше не желал. Зато получившийся тугоплавкий чугун даже коваться начал, хотя в холодном виде был ломким и зернистым на сколе. Вот из него и сделали поршневые кольца — они капельку пружинили, отчего надеть их на поршень удалось, сломав два из каждых трёх. А обломки перековали на резцы и метчики с лерками. Они резали лучше, чем сделанные из покупной стали и, если пережать, ломались примерно как же, как настоящие из моего времени. Твёрдости им было не занимать, но и хрупкости хватало.
Первый двигатель запрягли крутить валки нашего прокатного стана — ух, и накуют теперь парни своих любимых гвоздей! А то прокат металла с приводом от детских рук и меня здорово напрягал, и для гвоздоделов был узким местом.
Открытым оставался вопрос с движителем для флейта. Делать винт? Сразу встаёт вопрос с дейдвудом, который нужно просунуть сквозь ахтерштевень. Полная перестройка кормы и минимум два подшипника. Ну и как уберечь дыру ниже ватерлинии от постепенного расширения валом — пока не ясно. Гребные колёса папенька отметёт категорически, разве что удастся затолкать их внутрь корпуса, чтобы не портили динамику и внешний вид. Воду к ним можно, в принципе и сбоку подвести через проём в борту, а уже разогнанную выбросить за корму. Коэффициент полезного действия, конечно, падает. Обидно. Да и флейт всё равно придётся капитально перестраивать, в этот раз с другого конца. Оставался ещё вариант с опусканием винта за корму сверху, как практикуют в подвесных лодочных моторах, но это чересчур сложно чисто механически — хотя, вроде бы, когда-то и так делали. Зато вариант с внутренними гребными колёсами выглядит заманчиво, хотя и подозрительно смахивает на водомёт, которые как-то не шибко были распространены. Проблема буриданова барана во всей красе.
Решили, всё-таки, начать с водомёта — он как-то попроще смотрится с нашими возможностями. А там, набив руку на малом масштабе, будем посмотреть.
Чтобы было понятно, отчего мне хочется всасывать воду через борт, а не со стороны днища, объясняю. Во-первых, в случае обрастания — проще чистить. Во-вторых, если сломается, легче чинить. Дальше начались эксперименты. Как раз построили второй двигун и лодку ящиком, только нос ей сделали заострённый. Шириной два метра, а длиной около семи, и полметра с небольшим высотой. То есть ровно два фута. Вот на ней и развернулись опытовые работы. Собственно, получился у нас паллиатив гребного колеса и центробежного насоса. Изогнутые на концах лопатки загоняли воду внутрь самого колеса вокруг вершины вращающегося конуса, который и служил как бы осью для этих лопаток, гнавших рабочее тело по кругу. А там, где скорость воды становилась максимальной — у основания конуса на противоположном от наружного борта краю колеса, где между ним и стенкой оставалось совсем мало места — она вылетала наружу по касательной сквозь отверстие в транце. Считайте, реактивная струя, бьющая в воду Так вот, таких устройств ставится пара на одной оси по двум бортам, причём ниже ватерлинии. Дальше начались проблемы с балансировкой, потому что обороты нужны высокие. И с течью в месте, где вал проходит сквозь корпус тоже не справились окончательно. С самими оборотами и повышающим редуктором, с муфтой сцепления. Ничего неожиданного, но времени на это ушло неожиданно много — и на запланированные опыты с обычным винтом совсем не осталось.
Учебный год как корова языком слизнула. Мы в этот раз прошли геодезию и картографию со снятием планов местности и использованием приёмов тригонометрии. Ещё старшие пересказывали новичкам астрономию, что прошлой зимой преподал капитан Корн. А я вспомнил про проблему с определением долготы, которую без точного хронометра ни в жизнь не решить. Так, по крайней мере писали в прочитанных мною книгах. Да и метод создания правильного хронометра мне, в целом, известен. Нужно использовать не маятник, качающийся под действием гравитации, которая меняется от одного места к другому, а вращающийся, как в наручных часах, которому сила земного притяжения глубоко до лампочки. Но тут есть масса тонкостей, связанных с сохранностью упругости пружины, которая и является одним из важнейших элементов колебательной системы; и компенсацией температурного расширения металла механизма. Остальное придумал и доходчиво описал Гюйгенс. У нас даже книги его имеются. И читать их мы уже научились — латынь Сонька превозмогла. Вот только есть ли в Ипсвиче часовщик? Потянет ли он такие опыты? Да и как к нему так подобраться, чтобы он не растрезвонил на весь мир полученную информацию?
Ещё была проблема с громким выхлопом мотора, работающего в кузнице. Пришлось клепать из железа бак, куда этот выхлоп и направили. Вот тут и стало понятно, что кроме окиси углерода в этом выхлопе прорва водяного пара, потому что он получается не только от сгорания водорода, но ещё и из воды, которую мы сами же в цилиндр впрыскиваем, регулируя опережение зажигания. Пар, кстати, и тепло отводит лучше любого радиатора или водяной системы охлаждения. Вот тут и приладили на мотор второй цилиндр, на этот раз паровой, клапаны которого привели в действие не от большой шестерни, делящей обороты коленвала пополам, а от малой. Ну а сам выхлоп пустили туда не прямиком, а через накопительный цилиндр. Машина сразу заработала куда как тише. Не резкими взрывными хлопками, а пыхтением. Что же касается прибавки мощности, то её сразу заметили. Кажется на четверть стало больше. Или даже на треть. Корректно измерять её мы не готовились. Ну и паровая добавка стала аналогом маховика, повысив плавность работы всей системы в целом.
Машина эта употребляла любую горючую жидкость. Ром например. И конденсат, полученный Гарри Смитом прожариванием сухих дров в котле перегонной установки, причём даже в смеси со стёкшим на дно дёгтем, который тоже может гореть. Но конденсатом в качестве топлива мы не особенно увлеклись, потому что хранить его приходится в стеклянной посуде, иначе он улетучивается. И имеет отчётливый запах ацетона. Вот если останемся без нефти из-за какой-нибудь заварушки на Ближнем Востоке, тогда и заинтересуемся этим видом топлива. Меня сильнее волнуют производные нефти. Ведь из неё вырабатывают полиэтилен. Помню, что при повышенных давлении и температуре идёт полимеризация, но ведь не просто так — наверняка туда ещё чего-то капают. Катализатор там, или инициатор. Опять же для опытов требуется автоклав — крепкая герметичная емкость, которую можно сильно нагреть, и она от этого не взорвётся. Так есть у нас цилиндры поршневых помп — для их изготовления даже оснастка имеется. А в качестве крышки... ничего подходящего. Сделали, притёрли и даже прокладку свинцовую поставили. Как-то подумалось, что вряд ли потребуется нагревать органическое вещество до более высоких температур, а то оно улетучится вместо того, чтобы слепить свои молекулы в более длинные.
Череда попыток заняла несколько весенних месяцев и ни к чему не привела. Тут-то я и сообразил, что не напрасно искомое вещество называется "много этиленов". Оно образуется именно из газа этилена, а не из бензина или парафина. Газа-то у нас нет. Сплошные жидкости. Зато лодка с внутренними гребными колёсами бегала по Гиппингу и вверх по течению, и вниз. Я даже тягу относительно легко измерил. Вышло больше сотни фунтов, то есть с полсотни килограммов. Оставалось изготовить двигатель ещё сильнее в расчёте применить его на крупном судне, а то по моим прикидкам мощность выходит всего-то порядка тридцати киловатт — и большая их часть мистически теряется внутри нашего водомёта.
Больше ничего примечательного за весь этот год не случилось. Я преподал старшим ученикам всю математику, какую планировал, а они скопировали мою логарифмическую линейку, на которой лихо умножали, делили, возводили в квадрат и куб, извлекая и соответствующие корни. Свободно оперировали синусами, тангенсами и теоремой Пифагора. Для этого времени, считай, профессора. Все подросли и стали сильнее, хотя до матёрых мужиков пока не дотягивали.