Записки профессора

Другая идея — об улучшения охлаждения — была доведена даже до стадии заявки на изобретение. Наши лекторы хорошо разъяснили нам, что размеры и цена электрической машины определяются прежде всего её нагревом, а хорошему отводу тепла препятствуют низкая теплоёмкость воздуха. У меня возникла идея — а что, если к охлаждающему воздуху добавить (впрыскивать) распылённые струйки мельчайших капель воды? Испаряясь в струях охлаждающего машину воздуха, вода во много раз повысит его теплоёмкость, и охлаждение улучшится. Конечно, капли воды опасны, потому что, попадая на обмотку, они разрушат изоляцию, и это недопустимо. Но возникла мысль, что можно, может быть, создать настолько малые капли, что они будут следовать за потоком воздуха и полностью испаряться во время полёта внутри машины? Электрики таких вещей на считают. Я обратился к книгам наших соседей — дизельного факультета, где говорилось о распылении и испарении капель топлива. Оказалось, что мелкие капли испаряются достаточно быстро, на изоляцию они не попадут, идея капельного охлаждения реальна. Я быстро проделал все расчёты, начертил конструкцию и послал заявку в Комитет по делам изобретений. Мне пришёл ответ, что заявка принята к рассмотрению. Я был горд и доволен. Года через полтора пришёл отрицательный ответ из Комитета, но я тогда работал над дипломным проектом, был увлечён совсем другим, так что сейчас уже не вспомнить, были ли возражения Комитета достаточно вескими, или просто плохо была оформлена заявка. Уже потом, на опыте своей работы как изобретателя, я убедился, что первичную заявку чаще всего отвергают, дают отрицательный ответ, и лишь после полемики с экспертами удаётся добиться положительного решения Комитета и авторского свидетельства.

Но я был уже увлечён другим, а именно переходными процессами в электрических машинах. Началось с того, что на одной из лекций по двигателям постоянного тока И. Н. Рабинович сказал нам: «При включении двигателя в нём происходят интересные переходные процессы, но о них я говорить не буду, поскольку их изучение требует знания математики, дифференциальных уравнений, т. е. более глубоких знаний, чем те, которыми вы обладаете. Перейдём поэтому сразу к процессам установившимся, они проще». Вот это меня и зажгло. «Процессы интересные, но сложные? Требуют знания математики? — значит, это для меня. Зря что ли я университетские курсы математики изучал?» И я взялся за изучение переходных процессов. Как раз тогда у нас в училище было учреждено научное общество курсантов, я в него сразу вступил, и нас стали по вечерам пускать в лаборатории, допустили к осциллографам — на них мы записывали переходные процессы. Занятия в лаборатории, эксперименты на электродвигателях, на осциллографах мне очень нравились. Вместе с Витей Бугровским — он был на два года старше и мною руководил — мы приходили вечером в пустую притихшую лабораторию, подготавливали к пуску электродвигатели, собирали схему, затем зажигали вольтовую дугу у осциллографа. Осциллографы были старые немецкие, ещё с вольтовой дугой вместо лампы, дуга шипела, причудливый фиолетовый свет пробивался через щели осциллографа, смутно освещал лабораторию и молчаливые серые ряды двигателей. Среди них — наш, подготовленный к пуску… «Всё готово?» — спрашивает Витя. «Готово. Включаю!» Включаешь контакты — и сразу раздавался резкий удар, короткий завывающий звук — за неуловимые доли секунды неподвижный двигатель приходил в стремительное, равномерное вращение. Но что происходило в самые первые, самые важные доли секунды? Тут уже глаз ничего уловить не мог, тут мог рассказать только осциллограф. Волнуясь, мы с Витей осторожно вынимали круглую кассету, шли в тёмную комнату — проявляли фотобумагу. Осторожно извлекали мы из кассеты рулон, опускали при красном свете в проявитель — и вдруг на фотобумаге проступали линии, говорившие нам о том, что не могли увидеть наши собственные глаза. Зашифрованным языком эти линии говорили о том, что же произошло в двигателе в те таинственные первые миллисекунды после включения. Какими красивыми казались нам эти серые паутинные линии на осциллограммах, как хотелось получше разобраться в их очень не простом языке.

А разбираться в непростом «языке» осциллограмм было важно, поскольку в переходных процессах величина протекающих в электроприводе токов и величина нагрузок на двигатели часто в десятки раз превышали нагрузки в установившемся режиме. Именно при переходных процессах двигатели чаще всего ломались. В то же время простыми приборами величину тока в стремительном переходном процессе не измеришь. Для сведений о переходном процессе требуется осциллограф, а главное — хороший математический расчет, расчет с помощью дифференциальных уравнений.