Профиль невидимки

Откуда же на поверхности вещей все эти невидимые, скрытые зубцы и гряды? От той обработки, которой эти вещи подвергаются. Всякий инструмент работает, как маленький скульптор: чтобы вылепить из куска металла гармонично строгую фигуру будущего изделия, изящные, целесообразные формы, точные геометрические размеры, он сдирает, срезает с него лишние слои. Инструмент трудится над отделкой вещей, сообщая им чистый, гладкий, блестящий вид. Но после всякого инструмента остается его собственный след. Проходит ли по металлу лезвие резца, или зубья фрезы, или бесчисленные зерна шлифовального круга - цель одна: получить возможно более гладкую и ровную поверхность. Но это в пределах видимости. На самом же деле под внешней «большой геометрией» вещей прячется еще «геометрия малая», микроскопически ничтожная, обычно не различимая ни глазом, ни на ощупь. Следы обработки. Мельчайшие гребешки, невидимо бегущие по поверхности. От разных инструментов разной формы и величины, но все же вполне определенные в своей крайней малости гребешки.

Даст ли рабочий на станке большую скорость или повысит подачу, с какой надвигается инструмент на изделие, будет ли этот инструмент вполне острый или слегка затуплен, возникнет ли где-нибудь незаметная вибрация, начнет ли завиваться вокруг изделия царапающая стружка - все тотчас отразится на поверхности изделия, на его «малой геометрии», на форме и величине гребешков-невидимок.

О них-то, о ничтожных невидимках, и размышлял главный конструктор Георгий Иванович Овчаренко, вышагивая украденные полчаса по дорожке заводского сада.

Уж не слишком ли мелкий предмет для терзаний мысли серьезного, занятого человека? Увы, не один он в нашем рассказе посвятит этим гребешкам свои лучшие часы, свои самые напряженные, беспокойные раздумья.

К главному конструктору присоединялся иногда на той же дорожке его заместитель, Евгений Александрович. Он шагал рядом, часто останавливаясь и энергично жестикулируя. Говорили и спорили они именно об этих гребешках. Потом просиживали часы за столом в углу конструкторского зала. И все опять из-за тех же гребешков.

Потому что далеко не так просто обстоит дело с этими простыми гребешками.

УДАРЫ ИЗ МИКРОМИРА

Случилось так в истории техники, что поверхность изделий с ее миром невидимых гребешков сама стала заявлять о своем значении. Настойчиво, даже трагически.

Тонко отделанную поверхность не научились еще как следует распознавать, с ней обращаться, а она уже часто мстила за себя, нанося из своего микроскопического мира неожиданные и чувствительные удары.

В 30-х годах крупнейшая американская фирма Крайслер, принадлежащая к «большой тройке» автомобильных королей, чуть не потерпела крах из-за такой невидимой угрозы. Странные стуки стали возникать в ее новейших быстроходных машинах. Никто не знал, отчего это происходит. Целая армия исследователей, инженеров ломала голову над загадкой стуков. И лишь когда догадались направить сильный микроскоп на поверхность подшипников в колесах машины, был обнаружен истинный виновник: тонкий поверхностный слой, слишком размягченный в процессе окончательной отделки. Гребешки-то, которые там скрывались, не отвечали условиям повышенной нагрузки.

Так от происшествия с «невидимкой» и потянулся тот путь инженерных поисков, который привел к открытию одного из наиболее тонких способов обработки металлов - суперфиниша. Способ, ставший теперь показателем изысканного уровня современного производства.

Жестокой ценой приходилось иной раз расплачиваться за неосторожное, неумелое обращение с гребешками. Пикирование самолета - блестящее достижение авиационной техники, в котором моторная мощь так поразительно сливается с виртуозностью акробатики. Но сколько внезапных катастроф в воздухе происходило вначале на этом пути в тот момент «экстаза пикирования», когда из крутого падения тяжелая ревущая машина должна моментально взмыть вверх! Страшный внутренний удар - и самолет рушится наземь. Десятки оборванных жизней летчиков-испытателей. И все потому, что строители самолетов не могли найти сразу правильный подход к обработке коленчатого вала авиамотора, к ничтожнейшим гребешкам на его поверхности.

Вал мотора не выдерживал и в пылу бешеного вращения в какой-то неуловимый миг приваривался к подшипнику. Остановка на полном ходу, на самом опасном повороте! А точками спекания и служили как раз невидимые поверхностные гребешки на шейке вала. И пока не был найден сплав, давший возможность изменить характер гребешков, улучшить чистоту поверхности вала, пикирование самолетов не могло выйти за пределы опасных опытов.

Теперь в авиационном двигателе насчитывается по крайней мере десятка полтора таких ответственных деталей, на поверхности которых приходится учитывать даже самые малые гребешки. Уже не все равно, будут ли они иметь форму зубцов или пологих волн и будет ли их микроскопический рост в десятые или в сотые доли микрона. Недаром с тех пор как строители самолетов занялись вплотную этими гребешками, авиация сумела увеличить свои скорости почти вдвое.