— Почему неправильно? Работает ведь? Мы ж ещё потом построили, они уже лучше были, сильнее да надёжней, — дед, в принципе, был прав, именно так тут знания нарабатывались, непрерывными опытами.
— Да, ты прав. Но давай попробую объяснить. Мы паровики с тобой как делаем? Первый за образец взяли, и по его размерам всё делали. Перешли на своё железо — стали стенки цилиндров увеличивать, чтобы прочнее были. Вон, ошмётки от наших опытов крученные-перекрученные лежат в куче хлама. Добились нужной толщины деталей, стали машину собирать. После этого зафиксировали размеры, и по новому образцу остальные двигатели делали. Для бытовых нужд — из пары цилиндров, для трактора — из многих, в лодку вообще их целый ряд получился. И все — одинаковые, все толстые и большие. Это хорошо, менять их проще. Но вот помнишь, когда порвали вал коленчатый на машине? — был такой момент, тракторный двигатель угробили и сами чуть не покалечились, — Отчего так? Размеры те же были, а качество — хуже вышло.
— Надо крепче железо делать, прав ты, — согласился дед.
— Хм, и это тоже, но как? Каждую плавку по-новому проводить? Выдавать разный чугун и сталь? Замаемся мы уголь жечь. И хуже того — бесполезно мы его расходуем в большинстве случаев.
— С чего вдруг? — удивился Буревой.
— А мы от поделок наших, собственно, чего хотим получить? Ну вот делаем мы двигатель — для чего мы будем его использовать? Для трактора? Дык а для какого? Хорошенько подумай, крепко... Какую силу мы хотим от машины новой? Вот сложно это сейчас скажу, но прокрути в голове мысль — мы создаём запчасти, и смотрим, что из них получиться.
— Вроде как в лес пошёл, ягод незнакомыхнабрал три пуда, а потом дома выясняешь, что из них съедобно, — дед схватывал налету.
— А теперь вторую оцени — мы решим, какие характеристики нам от машины нужны, и исходя из них создаём запчасти для изделия. Для трактора, для бытовых нужд, для лодки... Как тебе идея? Нравиться? Ага, мне тоже. А сможем мы такое?
— Пробовать надо, — заключил дед.
— А ноги на опытах не протянем. Мы вон с Обеславом хотели ещё одну машину собрать — с холодильником для пара, с дополнительными цилиндрами, вообще вода не будет выходить из двигателя. Здорово? Я тоже так подумал. А потом прикинул — как мы будем котёл новый делать? По-другому чуть он работать должен. Как цилиндры новые подбирать? Опять всё "на глазок" лепить, а потом играться размерами? Про конденсатор для пара вообще молчу — там мороки, хоть не связывайся. И выходит, что новый трактор мы будем делать опять до весны. И что мы получим — вообще не понятно. То ли изделие нужное, то ли просто очередную машину, сильней, но тяжелей.
— Долго это будет... Да и зачем... — протянул Буревой.
— Вот-вот. А теперь представь, что нам надо паровой двигатель на сто лошадиных сил сделать. Сколько нам металла понадобится, сколько сил потратим, но я уверен, что сделаем. Но сколько мы ломали двигатели те, пока не получили то, что хотели? А если они в десять раз сильнее будут? Мы его до скончания времён доводить будем!
— И то верно, — дед почесал бороду, — думать дольше придётся перед таким. Может, тогда быстрее пойдёт.
— Только вот о чем думать? Мы же не знаем свойств того, что используем! Мы же балласт на трактор на уже готовый цепляем, потому как не знаем, каким он выйдет в итоге! Я почему прекратил работы по плану города, знаешь?
— Нет, сказал ты только, что этот, как его, "эт-а-алон" нужен, во.
— А потому я бросил всё, что стенку кирпичную нарисовал. И получилось, что на нижний самый кирпич столб из камня в семь метров высотой давит. А выдержит он такое давление? Не рассыплется ли? Потом дальше думать стал, и вот до чего дошёл. Пока мы из дерева все делали, да на глазок, да подправляли по месту, все хорошо получалось. Тут чуть отступили, в другом месте наверстали, дерево оно терпит. А теперь представь, что мы с тобой дома каменные так делаем. Тут чуть вышли за пределы, там ещё, и рассыпался дом-то! Значит, точнее надо рассчитывать. А как? У нас-то линейки наши как две ягоды отличаются, вроде одинаковые, но все равно есть разница. Надо нам с тобой, Буревой, сделать эталоны, чтобы одинаковые меры использовали на все, да таблицы разные, со свойствами материалов. Вот ты химией там у себя занимаешься, все подряд со всем подряд смешиваешь, варишь, выпариваешь. Иногда путное что получается, но чаще просто впустую. А вдруг, если температуру чуть-чуть изменить, полезное выйдет? Не думал о том?
— Думал, и даже пробовал с термометрами твоими, но там только цветом у нас отмечено, насколько горячо, да я сам ещё пометки ставил.
— Ага, только термометры у нас — разные! Все чуть-чуть, но отличаются! И цифр нет, которыми отметить температуру бы мы могли. А значит, много работы бесполезной делаем. И помимо этого, те же винтовки взять, да, работают, да стреляют, но тяжёлые, зараза! Может, если бы мы свойства металла лучше знали, да не на глаз определяли их свойства, а цифрами бы оперировали, оружие бы легче стало? Надёжней да убойней?
— Значит, искать да записывать те свойства надо. Да и другим тогда легче будет, по бумаге-то работать. Не просто "смотри, когда пар пойдёт", а прямо цифру написать, — дед меня своей "соображалкой" очень радовал, молодец, сам практически до всего додумался.
— Ага, и с металлом тоже, вот тебе время написано, вот тебе температура написана, работай спокойно, дрова подбрасывай. А может, и новое качество получим! Сколько мы руды пробовали разной, две штуки? И железо везде хотьчуть-чуть, но разное. А третью рудунайдём? Не получится ли так, что балкой крыши подопрём, а она не выдержит из-за того, что с другого места железовзято, да и упадёт нам на голову?
— Это ж для каждой руды делать надо, и для каждого камня, и для глины... — дед яростно зачесал бороду, — Эх-х-х, работы — непочатый край! Сможем ли?
Вот что меня в моем посёлке радует, что никто от новой деятельности не отлынивает.
— Сможем. Не боги горшки обжигают, и мы, значит, всё можем. Главное — инструмент справный для измерении сделать. А для этого надо свойства из материалов наших определить. А чтобы не на глаз то делать, надо приборы измерительные и меры сами придумать.
— То есть, сначала понять, какими цифрами мерить, навроде пудов или пядей, или метров твоих?
— Ага, потом эталоны сделать, отлить их из чугуна крепкого. А от них уже приборы делать, линейки да весы. А потом ими всё и мерить. И ещё, надо описанияпроцесс нахождения величин тех зафиксировать, то есть записать. Чтобы, например, начал ты мерить у кирпича, сколько тот веса на себя принять может, и я начал тоже самое делать. Ты одним способом сделал, я — другим. Цифры — разные, и расчёты тогда — тоже. А если мы по одной бумаге делать будем, то цифры одинаковые будут! Методика это называется, описание способа. Как наши техкарты, только с цифрами, а то у нас вон до сих пор на выварке золы стоит пункт "кидать, пока не надоест".
— Дело говоришь, правильно... Оно ведь как, даже на глаз если, глаз-то у всех разный, а по бумаге проще будет..., — дед опять задумался, — Значит, надо делать. С чего начнём?
— Дело такое сложное, — уже я задумался, — постепенно продвигаться будем. Надо цель поставить. Помнишь, давным-давно я тебе про прочность и долговечность рассказывал? Мы сейчас добились этого при помощи пусть и разного, но железа. А чтобы дальше двигаться, надо следующую итерацию, ну, новый этап пройти. Задача та же — прочность и долговечность. Только вот до этого мы про ручной инструмент речь вели, а теперь — для машин такое надо. Нагрузки-то возросли на запчасти, не хватает уже наших знаний о материалах. Значит, сперва надо все виды сырья используемые переписать, потом систему измерений придумать, эталоны соорудить. Затем — интересующие нас свойства у дерева и металла понять. После этого придумать способы их выявления и проводить опыты. Когда получим записи о свойствах, с цифрами уже — попробовать наш трактор, типовой, с новыми знаниями соорудить и испытать его на прочность и долговечность. Как-то так.
— Метрами твоими все делать будем, или пудами да саженями? — поинтересовался Буревой.
— Метрами. Системой СИ, если быть точнее. Была у нас такая, там все меры взаимосвязанны получались.
— Оно конечно можно и так, — дед уже привык к моим единицам измерения, — с десятками проще.
— Да даже не в этом дело, Буревой. Просто формулы-то я знаю, а в них мои меры везде. Да и константы, ну, цифры, которые не меняются никогда и нигде, я помню многие. Но они они на систему СИ ту завязаны. Вот и хочется знания те использовать спокойно, не заморачиваясь пересчётами.
— Ну будь по твоему. Значит, зимой займёмся мерами да материалами, потом трактор соорудим, проверим, помогут ли нам знания новые. А потом и другой двигатель сделаем, с холодильником, о котором ты говорил...
После этих слов мы отправились в бумажный цех — писанины в ту зимы предстоит очень много. Дай Перун, повысим точность наших приборов, разберёмся с сопроматом, а там и дальше двигаться будем. Новые задумки пока отложим, надо уже существующее хозяйство привести в порядок. А то на добыче угля и дров мы скоро ноги протянем. К вечеру началась метель — декабрь вступал в свои права.
3. Деревня на Ладожском озере. Зима-весна 859-860 годов
В полном соответствии с задуманным, мы сели за переписывание используемых нами материалов. Список получился внушительный — одно дерево многих сортов, отличающееся по влажности, пару листов заняло. А ведь рядом ещё и фанера, которая из шпона разнообразного состоит, да пропитки многообразные имеет. А про железо вообще молчу — сплошные вопросы.
За первый эталон приняли линейку, что перенеслась со мной, листки бумаги в клеточку из записной книги из будущего — так будем длину определять. Время — при помощи часов наручных зафиксируем, температуру — привычными нам термометрами определим, которые проградуируем от нуля до ста градусов Цельсия при помощи льда и кипящей дистиллированной воды. Массу уже по-другому считать придётся, более сложным способом. Надо создать весы, литровую ёмкость, и найти чугунную чушку, которая будет равно по массе кубическому дециметру дистиллированной воды.
Это все — первая итерация. А потом будет вторая — создание эталонов из местного материала. Нужны часы, хотя бы песочные или водяные, которыми можно секунды и минуты определять, на механические я пока не рассчитывал — опыт эксплуатации самодельных ходиков на лодке не позволял надеяться на нужную точность. Необходимо создать гирьки, которыми мы сможем хотя бы десятки и сотни грамм отмерять. Для измерения температуры придётся заняться разделением круга на триста шестьдесят градусов. А вот с длиной придётся повозиться — нужны не только линейки, но и штангенциркуль. Чтобы до миллиметров и их долей, если нам сильно повезёт, дойти.
И с этими всеми приборами, которые пройдут не одну проверку и переделку, будем уже изучать материалы. Потом оптимизируем процессы технологические — опишем более точно качество и количество компонентов при плавке железа, по плотности раствора начнём судить о том, когда можно выпаривать поташ, температуры на пиролизе попробуем точнее указывать, и многое другое.
Весь месяц мы, собственно, только этим и занимались. Неделю убили на стандартные образцы из местного сырья, что-то получилось. Насколько они похожи на мои метры и килограммы из будущего — покажет время. Ну вот как скорость света посчитаем да продолжительность суток с точностью до миллисекунды — так сразу и поймём, насколько угадали с эталоном длинны. С ним мороки много было, приходилось температурное расширение чугуна учитывать, из него полосу десяти сантиметровую отлили. Транспортиры и линейки из металла — это был базовый набор инструментов. Когда сделали их, у моих родичей начался ад.
Каждый Игнатьев без скидки на возраст, постоянно заполнял таблицы. Опорой нам были только транспортир, линейка, куча треугольников. Мы занимались тригонометрией. Единственный полностью независимый эталон, который у нас был — это таблица синусов. Их значения для я помнил, посчитал вручную корни для тридцати, сорока пяти и шестидесяти градусов, и заставил народ искать линейками длины сторон соответствующих треугольников, коих была масса разного размера. Потом сравнение результатов полученных с необходимыми, переделка инструмента, правка эталона длины, и всё заново. Потом уже и остальных засадил погрешности считать, пусть потренируются. Новая грандиозная таблица заполняется, куча расчётов, правка эталонов, рисование новых треугольников — и опять по новой. Такое повторялось до тех пор, пока отклонения в измерениях не стали статистическими, равномерно распределенными вокруг нужного значения.
Потом принялись за массу — мороки не меньше, опять измерения и расчёты, с постоянным удлинением рычагов высов. И термометр, и водяные капельные часы — всё это требовало кропотливой, нудной, долгой работы. Ведь это только кажется, что измерения — это просто. Вот знаю я, что литр дистиллированной воды весит килограмм. И эта фраза содержит три сложных технических задачи. Первая — найти литр, то есть кубический дециметр. Добыть дистиллировать воду, это два, и сделать весы, это три. И все их мы решали параллельно.
Пока родственники мучились с температурой и массой, я сооружал штангенциркуль. Идея проста, как все гениальное, на бумаге её описать несложно. Надо сделать линейку с подвижным элементом, на который нанести шкалу, которая будет иметь такую градацию делений, по которой можно определить по совпадению меток десятые доли миллиметра. Процесс начался с разработки матаппарата, я вывел формулу для шага деления этой шкалы. Вроде получилось — теоретически можно было измерять десятые доли миллиметра. Теорию следовало превратить в практику.
Та превратилась в непрерывную погоню за родственниками и зависимыми гражданами с самодельными ножницами. Страдали также кролики, телята, ягнята, даже перья птиц — я стриг всех. По чуть-чуть, но взял у каждого "источника". Микроскопические волоски я укладывал вдоль пластинки, на которой испытывали штангенциркуль, и считал ихколичество. Они у всех разные, толщина от начала до конца тоже может меняться, считал их под фотоаппаратом. Народ меня боялся, сидишь спокойно отвар пьёшь на кухне с утра, а тут вбегает глава государства с красными глазами и безумным выражением лица, и давай патлы рвать у всех, до кого дотянутся может. Я бы тоже испугался. И если родственникам я хоть пытался объяснить, для чего все это, зависимые граждане искренне считали, что я колдовать с их волосами буду. Поэтому прятались от меня, где только можно, и жаловались моей супруге, что даже в рабах будучи, они на такое не подписывались. Но потом я набрал таки нужные мне волосики, Машка постаралась.
Пришла с семейством по глубокому снегу просить всяких вкусняшек. Уже вчетвером лоси пришли, маленькая лосиха пока нас не знала и боялась. Я на радостях бросился обниматься, а сам из-за пазухи тянул ножницы, уж больно борода у Васьки свисала заманчиво. Правда, лоси не совсем поняли, что я с ними сделал, но за морковку и кусочек соли дали себя чуть"забрить". Потом опять убежали в лес, но и то радость, я их полгода, почитай, не видел. В процесс отработки штангенциркуля таким образом включились все, живность и люди. Я собирал из шерстинок-волосинок длинные полоски. Считал их, измерял штангенциркулем, переделывал его, и все начиналось сначала. А родные все пахали на эталон температуры и массы.
