Сундук истории

Во многих химических технологиях сжижение газов употреблялось задолго до Капицы. К началу его трудов поршневые детандеры были известны уже несколько десятилетий, а дросселирование — расширение в свободное пространство, без полезной механической работы — и подавно употреблялось для охлажнения газов ещё в начале XIX века. Но только турбодетандер обеспечил эффективность, достаточную для массового промышленного производства. В частности, без турбинных систем жидкий кислород вряд ли в обозримом будущем стал бы достаточно доступен для чёрной металлургии. Так, ещё в 1856-м Хенри Энтонивич Бессемёр запатентовал конвертор для выжигания излишнего углерода из чугуна — но метод стал популярен, лишь когда в слой расплавленного металла вместо воздуха стали вдувать чистый кислород.

Других сходных примеров промышленного применения сжиженных газов можно привести ещё немало. Да и другие технологии разделения газов употребляются всё шире и разнообразнее. Причём по мере их совершенствования сокращаются энергозатраты, уменьшается вероятность аварий — следовательно, применять разделённые газы становится выгоднее, да и безопаснее.

К сожалению, в нашей стране основными потребителями разделённых газов всё ещё остаются сравнительно немногочисленные отрасли. Такая монокультура иной раз приводит к неожиданно тяжёлым последствиям. Например, перегон между станциям «Лесная» и «Площадь мужества» ленинградского ордена Ленина метрополитена имени Ленина (кстати, есть в нём и станция «Площадь Ленина»!) проходит через обширную зону плывуна — обводнённого песка. Подобный проблемный участок московского метро — от «Лубянки» до «Красных ворот» — в 1930-е годы пропитали цементным раствором и в нём отбойными молотками вырубили станционные и путевые тоннели. В 1974—75-м годах использовали вроде бы более прогрессивную технологию: грунт проморозили жидким азотом, благо на многочисленных заводах, вырабатывающих кислород для металлургических нужд, азот — едва ли не отход производства. Увы, полагаться на смежников можно только в периоды стабильного развития. Постсоветский кризис вызвал, в частности, резкое сокращение активности российской металлургии. Поток жидкого азота прекратился. К февралю 1995-го плывун оттаял, и в декабре перегон пришлось закрыть. Движение по новой трассе — в стороне от плывуна — открыто лишь в июле 2004-го.

Нынешний кризис, как и любой другой, подрывает основы взаимодействия разных бизнесов. Избавиться от вновь возникающих проблем проще всего, замкнувшись в примитивных технологиях. В крайнем случае — скупить возможных партнёров по технологическим цепочкам, обезопасив себя от случайностей.

Увы, одиночное производство далеко не всегда способно использовать всю мощь современных установок. А в большинстве теплотехнических и химических технологий рентабельность оборудования тем выше, чем больше габариты и производительность. Как правило, рабочие процессы проходят во всём объёме, а потери происходят через поверхность. Больше габарит — меньше поверхность в расчёте на единицу объёма, меньше удельные потери. Переход к натуральному — без смежников — хозяйству заметно снижает общую эффективность экономики. С физикой не поспоришь!

Выходит, политика самозамыкания, целесообразная на тактическом уровне, разрушительна стратегически. Выход из кризиса — как из любого реального, а не дорожного, тупика — не позади, а впереди. В развитии нового поколения технологий. По возможности — не требующих изобилия дешёвой рабочей силы (вывод производства в соответствующие регионы — одна из фундаментальных причин нынешнего кризиса), зато позволяющих эффективнее использовать силу высококвалифицированную, а потому дорогую. То есть — наукоёмких.

Наука давно готова обеспечить любые нынешние требования производства. В частности, мой отец — один из крупнейших в мире специалистов по методам составления уравнений состояния и разработке систем автоматического расчёта конкретных данных по этим уравнениям — не только был почётным гостем, но и доложил на семинаре о своих новейших достижениях по этой части. Разработчики новых установок, использующих высокие температуры и давления, могут получить все необходимые сведения о свойствах рабочих веществ.

На семинаре интересно было наблюдать изрядный спектр градаций между теорией и практикой: от аналитического описания теплофизических свойств до тонкостей конструкции самодействующих клапанов. Как известно, всякое фундаментальное достижение должно обрасти несметными открытиями меньшего уровня, изобретениями разной степени непредвиденности, конструкторскими трудами, чтобы весь его потенциал раскрылся для практики. Полноценное освоение открытий высшей степени неожиданности — вроде квантовой механики — занимает многие десятилетия. Судя по семинару, наша наука всё ещё располагает полным спектром уже освоенных прорывов и далека от исчерпания творческого потенциала.