Загадочный импульс. Заметки изобретателя - [20]

Но даже если какому-то изобретению не пришлось, как волчку, веками дожидаться, пока для него найдется подходящая полезная работа, оно все же подвержено всем превратностям судьбы. Понятно, что зависит судьба изобретения от того, насколько успешно оно несет свою службу в развивающемся и усложняющемся хозяйстве человека.

Вот какой пример уместно будет здесь привести.

Чтобы испечь хлеб, нужно сперва зерно превратить в муку. Когда-то для этого пользовались двумя камнями, растирая зерна между ними. Но вот изобрели ступу. Это был огромный успех: ведь не только повысилась производительность труда мукомола — сошли почти на нет потери драгоценного продукта. Не презирайте ступу; прежде чем отойти в мир сказок и стать персональным транспортом Бабы Яги, ступа десятки веков кормила людей хлебом и пирогами.

А потом была изобретена мельница.

Итак, предок ступы — два камня, а сама ступа — предок мельницы. Процесс размола не изменился. Только пест, которым орудовали в ступе, превратился в большой круглый и плоский камень — жернов. Когда его вращали, зерна, попавшие между ним и другим жерновом, перетирались в муку. А чтобы вращать жернова, придумали ветряной двигатель — ветряк — и водяное колесо. Но тут уж нельзя не вспомнить Маркса, который писал: «Вся история развития машин может быть прослежена на истории мукомольных мельниц».

Читателю, живущему в век автоматики, будет интересно узнать, что рядом с мельницей Маркс поставил часы — этот «первый автомат, употребляемый для практических целей».

Вот из каких зародышей пошла наша современная техника. У нее есть богатая событиями история, а маленькая ступка, сохранившаяся на кухне, — это в некотором смысле исторический памятник.

Но мельница еще не стала анахронизмом и продолжает мирно существовать. Что нам приходит на память, когда мы слышим слово «мельница»? Возникает образ машущего крыльями ветряка или деревянной плотины и водяного колеса. И хотя, собственно, водяное колесо — это еще не мельница, а лишь ее двигатель, о том, что где-то вертятся, пляшут жернова, мы начинаем думать позднее.

И пожалуй, это закономерно, потому что именно двигатель является наиболее перспективным узлом такого относительно сложного механизма, как мельница. Ведь было очевидно: вчера он двигал жернова, а нынче сможет привести в движение насос, станок — что угодно!.. Поэтому процветающей оказалась именно эта ветвь «родословного дерева», выраставшего из мельницы. Ее двигатель со временем все более и более совершенствовался. Появлялись водяные колеса более сложного устройства и принципиально различных типов. Вершиной их развития сегодня стали гидравлические турбины. Они неутомимо вращают роторы генераторов на гидроэлектростанциях, вырабатывающих потоки электроэнергии, растекающейся по проводам к удобным, надежным и вездесущим электромоторам. И чем гидроэлектростанции крупнее, тем электроэнергия дешевле.

Самые многоводные реки мы перегородили плотинами. Гигантские водохранилища и огромные турбины заворожили нас. Мы почти позабыли былые заслуги скромных, но работящих мельничных колес.

Сколько воды утекло за то время, как они исчезли с наших речек и речушек! Но ведь движущиеся массы воды по-прежнему несут в себе энергию. И это колоссальное наше богатство, по сути дела, утекает от нас вместе с водой…

Поток сечением в 1 квадратный метр, двигающийся со скоростью 1 метр в секунду, развивает мощность полкиловатта, а при скорости 2 метра в секунду — 4 киловатта. Теоретически современная гидротурбина может использовать почти 60 процентов этой энергии. Но маленькие генераторы мощностью 1–2 киловатта имеют коэффициент полезного действия 80 процентов. Значит, в потоке, который мы взяли для примера, генератор легко разовьет мощность в 1 киловатт. А 1 киловатт — это богатство: киловатт зажжет 25 лампочек по 40 ватт! Киловатт может поднять воду на высоту десяти метров для орошения 30–50 гектаров! Да мало ли что может еще сделать один киловатт! И эта энергия долгое время оставалась запертой в ларец, к которому нужно было подобрать ключик.

Энергетические ресурсы всех наших рек подсчитаны и учтены. Оказывается, мы используем лишь десятую их часть. Громадная доля учтенных запасов энергии приходится на малые реки и почти не используется. Строить мелкие ГЭС крайне невыгодно. Да и обычная турбина слишком тяжела для слабого напора небольших рек: значительная часть энергии потока будет тратиться на вращение самой турбины, а потребителю оставались бы крохи.

Что ж, стало быть, нет никаких перспектив использования в сельских районах мелких гидроустановок? — Утверждать это — значило бы попросту капитулировать перед трудностями новой проблемы. А отступать в борьбе недостойно человека, привыкшего раскусывать крепкие орешки секретов природы. Если мощность одной небольшой силовой установки мала и установка эта становится невыгодной, то можно выйти из положения, объединив несколько маломощных установок. Например, жители Крайнего Севера не имеют такого мощного (сравнительно) живого двигателя, как наша симпатичная лошадка. Но у них есть собаки. Как «транспортное средство» одна собака не многого стоит, она едва может нести небольшой вьючок или тащить маленькие санки. Другое дело — упряжка в десять собак. Она легко мчит и каюра и небольшой груз.