Начало - [38]

— А дальше — надо строить вытяжную машину и вить нитку.

Пошли к механикам. Механики не обрадовали — вытяжка со скоростями в тысячу метров в минуту, которая требуется для вытяжки нити нормальной толщины, никак не стыковалась с одновременным свиванием нити — там же должна вращаться довольно тяжелая бобина, ее просто не отбалансируешь с нужной точностью, и она разнесет всю установку.

Дело сдвинулось, когда кто-то произнес:

— А может делать ровницу, ее наматывать на бобину, а уже из этой ровницы — плести нить на отдельной машине?

Действительно, такой разнесенный процесс изготовления нити снимал высокие требования к механизмам — сматывать ровницу с бобины можно было уже с той скоростью, которая доступна для свивания. Только в процессе разработки механизма они пришли к конструкции, которая делала не ровницу — плоскую ленту из параллельных волокон, как при обработке растительных волокон, а пучок, отличающийся от нити только тем, что его волокна были не перевиты. Чтобы этот пучок не разъехался на бобине, его промазывали парафиновой эмульсией — он слеплял волокна и они сохраняли подобие группы, которую можно было обрабатывать на текстильных станках. Поэтому в начале августа первые бобины отдали текстильщикам, чтобы те совместно с механиками доработали станки льнообрабатывающей фабрики под работу со стеклонитью, ну или сделали новые — им было без разницы. А работа стекольщиков на этом далеко не закончилась. Пока у них получались нити хорошо если двадцать-тридцать метров — постоянные обрывы волокон при вытяжке не позволяли делать пучки длиннее. И нас это категорически не устраивало — слишком много трудов уйдет на сращивание этих огрызков в более-менее длинные нити. Конечно, "текстильщики", а потом и "авиастроители" по-началу, чтобы хотя бы немного освоиться с новым материалом, работали и с такими ошметками, но и стекольщики уже пошли на принцип, работая над проблемой обрыва по пятнадцать-семнадцать часов в сутки почти весь август. К этому времени у них уже образовалось несколько бригад по пять-семь человек — опытный мастер брал под крыло учеников разного возраста, и каждая компашка ставила опыты, играясь с параметрами вытягивания — сортом стекла, температурой, скоростью вытяжки. А потом проходили совместные обсуждения, где все делились результатами и наблюдениями и составляли план дальнейших исследований.

Там все было непросто. Только с подключением физика дело двинулось дальше. Наши аппараты для вытягивания волокон представляли собой керамическую емкость, на дне которой была вставлена пластина с набором фильер — коротких тонких трубочек внутренним диаметром один, два или три миллиметра. Расплавленная стекломасса вытекала через эти фильеры, на каждой образовывалась капля, которые надо подхватить стеклянной палочкой — просто провести ею по стеклянной паутине, направить пучок образующихся волокон на вытягивающий ролик диаметром десять сантиметров, капли обрезать и запустить вытягивание — уже в канавке этого ролика волокна собирались в пучок, промазывались парафиновой эмульсией и этот пучок наматывался на бобину. При обрыве одного из волокон надо было останавливать вытягивание, снова собирать волокна в пучок и опять запускать процесс, уже на другой бобине — иначе потом не найти концов.

Ну, с одной из причин обрывов — неоднородностью стекломассы — стекольщики разобрались самостоятельно — они стали готовить в одной емкости меньшие объемы стекла и варить его при более высокой температуре — так гарантированно переплавлялись все компоненты шихты, а конвекционные процессы отлично перемешивали стекломассу, чья вязкость под действием высокой температуры резко падала.

С вытягиванием все было не так однозначно. Как нам объяснил физик, свободная струя сохраняет непрерывность при определенном соотношении вязкости и поверхностного натяжения. Поверхностное натяжение старается разбить струю на отдельные нити, которые затем превращаются в капли. То есть чем выше вязкость — тем больше должны быть силы поверхностного натяжения, чтобы разорвать струю на капли. Соответственно, чем выше вязкость, тем лучше струя вытягивается в нить. А мы-то думали наоборот… И нагревали до 1400..1500 градусов — естественно, стекломасса становилась слишком жидкой, и нить постоянно рвалась. Тогда мы попробовали уменьшать температуру. Вязкость соответственно росла, но — о чудо! — нить становилась все стабильнее. Правда, до определенного момента — начиная с некоторой температуры в ней начали проскакивать утолщения — возросшая вязкость не позволяла вытянуться части стекла в волокно и оно выползало с утолщением, которое делало нить сильно неоднородной или вообще рвало своим весом волокно выше себя. Остановились на 1200..1250 градусах — платиновые фильеры при таких температурах могли работать долго, а вытягиваемость нас устраивала — можно было бы опустить температуру и пониже, градусов до тысячи, там вязкость была раза в четыре выше чем при 1200, соответственно вытягиваемость также была еще выше, но там возникали другие проблемы — помимо проскоков утолщений, в нити при такой высокой вязкости оставались внутренние напряжения, которые потом могли сломать волокно, плюс — такие температуры были близки к температурам образования кристаллов в стекле — оно не всегда успевало застыть достаточно быстро, чтобы проскочить те диапазоны температур образования кристаллов без того, чтобы они начали образовываться, и в нем появлялись эти самые кристаллы, по которым ломалось волокно или прерывалась струя.