"Муж амазонки [СИ]" - читать интересную книгу автора (Калашников Сергей Александрович)

Глава 12 Термометрия

О том, что тела при нагреве расширяются тем шибче, чем пуще раскалены - факт общеизвестный. Материал, из которого можно соорудить такой датчик - очевиден. Горный хрусталь, вот удобный материал. Только ведь с линейкой в печку не залезешь измерять изменение длины, да и не так-то много разберёшь по рискам, нанесённым на деревянную планку - точнее чем один миллишаг ни по какой линейке отсчитать не получится. Задача становится интересной. Покумекал сам, с Тимом поговорил, да и соорудил из трёх брусков замечательный рычаг. Рядом с осью он опирается на вертикальную палочку - датчик. А длинный конец наклонно выставляется из печи и поднимается вверх, когда опора рычага расширяется при нагреве. Тут и смещения получаются заметные, и шкалу можно пристроить на доступном взору месте, так что оказывается возможным засекать относительные температуры, и даже привязывать их к закипанию воды, а зимой, и к таянию снега. Хотя, чего это он растерялся - можно ведь и с гор привезти льда - только тару для него подготовить хорошенько, чтобы не растаял по дороге.

А работать с камнем умеют, считай, все. И Базиль - не хуже других. Уж чего-чего, а разного точильного да полировального оборудования у них в достатке, да и для того, чтобы отверстие провертеть станочек имеется и абразив, чтобы подсыпать под сверло, припасён.

Термометр получился у него из четырёх деталей: датчик, рычаг, опора оси и сама ось - всё из горного хрусталя. Так у ж традиционно у них ведётся, что целый раз камней, те, из которых делаются обиходные вещи, обязательно имеются в кладовых любого приличного дома, так что подходящие куски и этого, не такого уж редкого минерала, отыскалисьбез труда. Поместил он это прямо в печку, для чего пришлось её чуток переделать так, чтобы и сам прибор где надо встал, и рычаг, конец которого высунулся вбок через оставленную в печи специально для него щель. Приделал у его конца шкалу с частыми рисками и дал нагрев. Работает! Чем сильнее пламя, тем выше поднимется конец рычага. Удача.

Сделал отметку температуры кипящей воды, а потом - температуру плавления воска отметил. Знает, что она градусов на тридцать-сорок ниже, если разницу застывания воды с её кипением полагать за сотню. Так вот: изменение положения конца рычага на шкале оказалось просто ничтожным. То есть - буквально только-только видно, что не одно и то же, но никаких дополнительных делений на отсчётное устройство не нанесёшь. Зато родниковая вода дала уже заметную разницу, а для измерения её температуры термометр у него имеется. Уф-ф! Не надо в горы лезть за льдом.

Теперь, для того, чтобы измерять скорость изменения температуры у него всё в наличии имеется. Уж водяные часы у них давно в обиходе, так что измерить скорость остывания стекла - дело терпения и внимательности.

Базиль довольно оглядел своё творение: теперь ему не страшны ни печи, ни жар, ни пламя. Он вооружен.

Начал с исследования уже готовых стёкол. Быстро убедился, что все три образца после расплавления и остывания ведут себя одинаково и свойства их улучшаются по мере увеличения времени остывания. Он отливал палочки одинакового сечения и ломал их, опрев концами, и подвесив на середину ящичек, в который добавлял песку. Когда образец ломался - взвешивал груз и записывал цифру рядом со временем, в течение которого температура снижалась от плавления до затвердения - нужные риски на шкале термометра он поставил после нескольких экспериментов. Ещё оценивал твёрдость по тому, что оставляет на них царапины.

Картина получилась понятная и, главное, результаты проверок надёжно повторялись. Аналогичные опыты провёл с обычным стеклом - тут от скорости остывания варки прочность зависела слабо, скорее неуловимо, хотя какие-то отличия на грани точности экспериментов всё-таки отмечались.

И, наконец, после месяцев напряженного труда пришло время решающего эксперимента. Базиль тщательно отмерил компоненты шихты и подмешал туда четверть комочка, полученного соскабливанием со осколков зеркала. Это смявшиеся обрывки тончайшего сусального золота - вот, что это такое.

Испытания образцов показали, что он на перспективном пути - получилось не оконное стекло, а то, которое плохо резалось. Только было оно лучше, прочнее. Один из вариантов со средним временем остывания так и не сломался, а согнувшись дугой соскользнул с опор, позволив грузику достичь пола. Конечно, свойства этой варки отличались от того, что когда-то вышло у него случайно - он ведь не знает, какое количество недосчищенного с разбитого зеркала золота попало туда на осколках. Зато теперь, сварив эту же рецептуру с добавкой к ней ещё одной четвертушки соскоба, получил материал с новыми свойствами, а потом ещё и ещё.

Затем, наоборот, разбавил варку чистым стеклом и убедился, что полученные данные прекрасно ложатся на те же самые графики зависимости прочности от количества присадки и скорости остывания.

Тем временем благополучно завершилось лето, на плантациях под руководством агронома собрали обильный урожай всего, что было посажено. Кладовые и амбары полны. В их подземном доме стало уютней, потому что солнечный свет проникает в помещения и ощущение мрачноватости пропало. Да и чистые ровные деревянные полы сделали его по-настоящему тёплым. Какой-то парень, школьный друг Тимохи, приехавший по его приглашению, не увлёкся, однако, двигателем, дела с которым по-прежнему не ладились, а подключился к работам со стеклом. Дозорные из секретов не приметили ничего тревожного - только коробейники изредка проходили вдоль западного берега топей, курсируя с товарами из Комина в Заболотье. В Болоцк они обычно приносили сливочного маслица плетёных коробах на собственных спинах. Лошадей, даже под вьюками на этом маршруте они использовать опасались из-за той самой речки с топкими берегами, на переправе через которую когда-то задержались похитившие амазонку степняки.

Плоская дубинка, изготовленная из одного варианта нового стекла, перерубила деревянную. Перелили её в топор, и оказалось, что свойства инструмента изменились кардинально. Он не раскалывался, как обычный каменный, если ударить им сильнее, чем положено. Медленнее тупился, зато легче затачивался.

А Базиль размышлял над тем, какие чудеса сулит этот удивительный мир человеку наблюдательному и думающему. И вспоминал о том, что всего два металла, встречаются в мире - золото и платина. Добавка одного из них привела к удивительному результату. А не попробовать ли с другим? Всего-то делов, выписать из их Большого Королевства лабораторный тигелёк - чай не поскупится папенька на затеи сыночка!

Завершение творческого запоя совпало с началом осенних дождей. Базиль, словно проснувшись после долгого сна, смотрел на произошедшие вокруг изменения. Удобные мастерские с большими запасами сырья и материалов, Завершённые ворота крепости, новые кораблики на глади болот. Они теперь сшиты из пропитанной коры и имеют не два корпуса, а три. Средний подлиннее и пошире, а по бокам вытянутые поплавки, как раз в длину надстройки. Вместо ластохода на них у самой кормы установлены два гребных колеса с педальным приводом. Гребец, расположенный над ними, смотрит вперёд через крышу рубки и подруливает простым незамысловатым румпелем.

На случай ненастной погоды в его распоряжении имеется прекрасный непромокаемый плащ с капюшоном, так что тот факт, что расположен он не внутри защищённой надстройки, не вызывает слишком сильных переживаний о комфорте. Зато обзор лучше, нет скованности в движениях, да и воспользоваться веслом или шестом рулевому значительно проще - на болотах постоянно приходится крутиться в теснотах и узостях. Так что вот такая концепция основного корабля топей сложилась после опробования нескольких вариантов.

Старые катамараны служат по-прежнему, на близких маршрутах, в основном, или в качестве стационеров в секретах. Тримараны оказались куда как ходче. То ли благодаря более гладкой обшивке, то ли из-за более эффективного привода. Но все в один голос утверждают, что бегают они шустрее и меньше утомляют экипаж.

А вот брошенная затея с двигателем на земляном масле Базиля огорчила. Жалко, что не совладал с ней Тимоха. Ну, это ничего. Пока у Его Высочества сильно чувство крыльев за спиной - это после работы со стёклами, которые словно открыли перед его внутренним взором новые горизонты. Так вот, приподнятое настроение и зуд в руках соорудить нечто необычное - этим стоит воспользоваться.

После подробного допроса своего старого школьного товарища, выяснил, что ничего систематического в проведённых им работах не просматривается. Неудивительно - так они и действовали, ещё когда трудились вместе. Озарение - проверка. Новое озарение - новая проверка. Ни капельки не похоже на его осторожные шажки по исследованию стёкол. Не надо бы так. В вопросах, связных с новинками спешить следует не торопясь.

Долго колдовали с горелкой. Тут, кроме выбора оптимальных форм сопла и диффузора, надо было ещё разобраться с собственно горением, которое, в зависимости от скорости подачи воздуха и топлива давало разные результаты. Так что сначала справились с регулировкой интенсивности дутья, а потом и с поступлением горючего поколдовали. И вот тут-то подгруженный камнем мех, позволяющий разгладить толчки от поршневого насоса в ровный поток, Базиль и вспомнил. Потом - сообразили, как краником этот поток уменьшать или увеличивать, потому что регулировать мощность частотой качков уже не получалось, а потом и на топливной трубке тоже самое приладили.

Дело в том, что одна из рецептур упрочнённого стекла давала относительно вязкую композиию, пригодную как на самые разные трубки, так и собственно на краник, и не боялась она ни жара, ни механических смещений. Вернее, механических смещений боялась не настолько, насколько керамика, а жара - значительно меньше, чем древесина или кожа. Вскоре, после ряда экспериментов, они героически получили ту же самую горелку пережигалки древесных стволов, с которой, собственно, и начинал свои эксперименты ещё Базиль, до приезда Тима. Уфф. Ну, что же, значит, не ошиблись. Хотя и получился у них проход по круговому маршруту с возвращением в точку старта. Только с применением новых материалов на этот раз, но принципиально ничего нового.

Помещение этой самой горелки в камеру с узким выходным отверстием дало неожиданно заметное увеличение тяги. Наверняка установить в чём дело им не удалось, но догадка пришла, пусть и на самом краю понимания - загвоздка в скорости истечения реактивной струи, и, чем жарче в камере, тем эта струя быстрее. А потом к этому соплу приладили снаружи диффузор, и тяга снова возросла - это они устроили эжекторный насос, только качал он не воду, а окружающий воздух. Печально, конечно, но до тягового усилия, соизмеримого с тем, которое создавали дрыгучие образцы, эта конструкция сильно не дотягивала, хотя поток разогретого воздуха ощущался даже на расстоянии в десяток шагов.

А Базиль вдруг спохватился, что испытывая образцы упрочнённого стекла в своё время, он не измерял, после какого прогиба палочки та ломается. И ещё не узнал ничего о том, как эта величина зависит от температуры, при которой проводится испытание Одним словом, количество вопросов относительно результатов исследований возросло настолько, что пришлось садиться, и набрасывать целый план проверок. И это ещё до того, как погрузили своё творение в воду, для чего, собственно и затеяли всю эту канитель. Надо сказать - после открытия чудесных свойств стекла Базиль здорово растерялся. Странное чувство охватило его: как будто почуял в себе силу сотворить множество ранее невиданных вещей или устройств и просто не знает, за что схватиться.

С одной стороны перебор рецептур добавок к стекольной шихте сейчас проделывает другой человек, надо просто всё хоршенько спланировать и регулярно проверять результаты. С другой - с этим огнемётным двигателем дело застопорилось в непонятном состоянии: с одной стороны модель явно работоспособна, с другой - совладать с ней непросто. Вот и выходит, что, прежде, чем браться за что-то новое, необходимо с этой проблемой разобраться до конца. Или выйдет из неё что-то путное, или надо убедиться окончательно, что ничего доброго от этой затеи он действительно не в состоянии добиться.

Осень - не самое лучшее время для путешествия. Когда дожди и промозглый ветер сменяют друг друга, сидеть под крышей тёплого дома - это лучшее, что можно придумать. В отблесках пламени печей, в пахнущих смолой лодочных или плотницких мастерских, в хорошо натопленных помещениях сушилен, где доводится до кондиции зерно - везде сейчас тепло и уютно. Болоцк надёжно защитил от непогоды и людей, и места, где им предстоит провести ненастную часть года. Даже зал для физических упражнений амазонок , и тот просторен и прекрасно проветривается. Ну да, столбы, подпирающие его потолок стоят тут часто - так ничего в этом страшного нет - все к этому уже привыкли.

Базиль распланировал длинный ряд работ по доведению до совершенства двигателя, включающий в себя, как очередной этап, подмешивание воды непосредственно в камеру сгорания и проверку влияния её количества на тяговое усилие, создаваемое реактивной струёй. В систему питания их детища, таким образом, включался третий насос и, соответственно, накопитель воды, находящейся под давлением. Дело в том, что, как выяснилось, для того, чтобы подать в камеру сгорания воздух и топливо, к ним требуется приложить очень серьёзное усилие - после сгорания земляного масла в струе воздуха в ограниченном объёме возникало огромное сопротивление, препятствующее чему бы то ни было проникать внутрь. Оно-то, это давление и выталкивало раскалённый газ через сопло. Но точно также выталкивало и поступающие топливо, и воздух, необходимый для его сгорания. То есть, чем выше температура, тем выше и давление, и скорость истечения струи, стало быть, и тяга получается больше, и тем с большим усилием приходится вкачивать топливо.

Эту зависимость в череде опытов Базилю как раз удалось отчётливо обнаружить и даже изобразить графически. Теперь... запахло успехом. Стало понятно, что делать.

- Базенька, мне необходимо увидеться с мамой, - Зоя такая тихая и ласковая, поразила его буквально в самое сердце своим невинным, вполне естественным желанием. Отправляться в дальний путь при такой погоде! Да ещё в момент, когда начатые дела находятся в безусловно перспективном состоянии! Когда, казалось бы, несколько недель трудов, и у них всё получится!

Ничего не ответил. Погладил свою принцессу по голове, подтянул одеяло, чтобы оно закрыло выставившееся наружу плечо любимой и, дождавшись, пока дыхание её станет ровным... так и не уснул до утра. Нет, ну почему так не вовремя возникают у этих чудесных созданий их необыкновенные желания!

К рассвету перегорел и успокоился. Тимоха - его товарищ по работам с двигателем - в курсе всех затей. Справится, в конце концов. Относительно перспектив нападения с севера ничего нового. Осборнцы опять собирают пополнение для своих войск, увязших в степях, а сами эти полки, пощипанные в стычках с летучими отрядами кочевников, встали на зимние квартиры, оборудовав для этого укреплённые лагеря в тех местах, до которых добрались во время летней кампании.

Так что ничего страшного не случится, если он на некоторое время отвлечётся от государственных хлопот и сопроводит супругу в поездке. Невелика жертва, прогулка в обществе любимой.