Почему детей в школе не учат таким вещам? Реально-то, "металлургия нищих" проста до неприличия. Поднимаем из-под ног ком глины (обычной). Сухой, желательно... Той самой, что при обжиге дает черепок красно-коричневого цвета. Это соединения железа её окрашивают. Если глина мокрая, то вместо окиси там будет гидроокись. По весу, железа, в простой глине 7-12%, десятая часть. Как "из этого гэ" добыть металл?
Сооружаем простейший газогенератор (труба, забитая угольками, с поддувом и сборником для золы). Самовар видели? Если набить топливом под самый верх, то на выходе тоже будет генераторный газ. Просто тяги в трубе самовара маловато для ворошения глины и пресекания её спекания. А уж голыши ворочать, тем более. Компрессор, дающий хоть 0,1 атмосферного давления — предпочтительнее. Запускаем процесс... Газ пошел? Точно? Проверяем лучинкой. Горит! Состав горячего генераторного газа мы уже знаем — 50% азота, 30% окиси углерода, 10-12% водорода и примеси. Температура его соответствующая, под 1000 градусов, то есть, работать надо осторожно. Патрубки должны быть тугоплавкими. Скручиваем самоварную трубу набок (хорошая самоварная труба — она коленчатая). А теперь — представление для автохтонов. Фокус-покус!
Растираем ком рыхлой глины (если лень зачерпнуть готовой пыли, с обочины дороги) и засыпаем этот порошок в керамический стакан. Желательно в тугоплавкий тигель. Из шамотной массы, например. Или там магнезита. Направляем в стакан струю горячего генераторного газа, помешивая его содержимое железной проволочкой. Уже через десяток минут (!) все окиси-закиси железа газ восстанавливает до металлического состояния. Причем, это экзотермическая реакция и попутная минеральная пыль (смесь кремнезема, окислов железа, глинозема и известняка) дополнительно раскаляется сама собой... Кстати, интересная штука. Пока глина холодная, восстановление железа и нагрев зоны реакции обеспечивает окись углерода. И только после нагрева выше 830 градусов Цельсия водород начинает опережать её по активности. Таким образом тепловой эффект реакции покрывает потери на естественное охлаждение. Хорошо было б не поднимать температуру выше точки Кюри (для железа 769 градусов Цельсия), но, это можно только при одновременном растирании глины голышами, в кипящем слое. Если оставить порошок при низкой температуре в относительном покое, то игольчатые кристаллы восстановленного металла сцепятся в плотный конгломерат. Такого нам не надо... Выгоднее разогреть массу посильнее. Горячее 800 градусов. Тогда все крупинки сохранят гладкую форму...
Чем мерить температуру в зоне реакции? Магнитом, естественно. Самым обыкновенным, "подковой". Ниже точки Кюри восстановленное железо — магнетик. Поднеси к стенке стакана магнит — за ним потянется кучкой серой пыли восстановленный металл. Можно глянуть на его фактуру и сыпучесть. Отнял магнит — всё осыпалось на дно. Поддал газу — тоже осыпалось. Нагрелось так, что железо утратило ферромагнитные свойства. Просто? Не просто. После окончания процесса газ сразу убирать нельзя. Мелко раздробленное железо — пирофор. Само воспламеняется на воздухе. Надо продолжать держать его в восстановительной атмосфере газовой струи. Только уменьшить напор. Как избавиться от шлака? Оп-па! Прижимаем магнит к донцу стакана, встряхиваем его содержимое последний раз и... высыпаем клинкер. Железная пыль, чуток остыв, обрела магнитные свойства, прилипла к дну сосуда. Теперь достаточно перевернуть стакан нормально — на дне один металл. Половина дела! Надвинуть на сопло трубку, для смешивания газа с воздухом и поджечь факел. Получается импровизированный мартен, там пламя тоже греет расплавленную сталь сверху.
Нагреватель у нас самопальный, несколько смахивает на классическую горелку Теклю, с регулятором. Во-о-от... Настраиваем пламя. Оно не должно коптить, светить и громко гудеть. Воздух — тоже подогреть, для снижения тепловых потерь. Калорийность основного "топлива" не фонтан. Потекло... Комочки и пыль собираются в капельки, сливаются в лужицу. Теперь на дно стакана (или уже тигля?) надо бросить кусочек чугуна. Легирующую добавку. Химически чистый "феррум" — в хозяйстве практически бесполезен. Разве на новую нержавеющую колонну, типа ранее описанной, индийской, начать материал собирать. Нам тут нужна углеродистая сталь, вот... И сколько её вышло, той стали? Бульк... Граммов пятнадцать плещется. На один наконечник стрелы как раз хватит... Для показухи — в самый раз. Хотели увидеть "железо из грязи"? Нате!
Помните, я говорил, что будущего народного героя надо растить и пестовать? Зачем время зря терять? Слава богу, не городской телепузик. Вполне себе развитый малолетний дикарь. На лету подметки срежет... И понятливый, аж дрожь пробирает. Достаточно было один раз показать, как из подручной формовочной массы собирается литьевая форма... прилип, как банный лист. Ну, я растолковал, сколько вышло, без языка. Жалко, что ли? Получился уместный случаю бенефис. Вот — готовый черешковый наконечник бронебойной стрелы, выкованный неизвестным мастером и использованный в качестве модели. Лежит на виду. Старый, окисленный, тронутый временем. Если всё пойдет удачно, то сейчас, из пробной порции металла получится его двойник. Половинки формы уже плотно сжаты, волосинки из будущих литников выдернуты, веревочная петля обвила тощее мальчишеское запястье... Общество затаило дыхание. Аккуратно наклоняю тигель над воронкообразным отверстием. П-ш-ш-ш-ш! Струйка металла, с шипением, заполняет воронку формы.
Парнишка, кошачьим движением, отпрыгивает в сторону, утаскивая привязанную к веревке форму и одновременно раскручивая её над головой, подобно праще... Как он её крутил! Глаза горели! Будто заводил главный винт механизма вселенной... А может быть, для него, оно примерно так и выглядит? Минута, три... пять... Да хватит уже! Всё! Слабо дымящаяся форма, буквально силком, отнята у малолетнего литейщика. Народ подается вперед, хотя всем внятно было сказано — за черту не переступать. Волшба, хе-хе, творится не шуточная! Центробежное литье стали, однако! Первая в этих краях плавка... На три сотни лет раньше реального срока (мы — не в счет). Я имею в виду, именно аборигенов. Ведь не всегда они в ничтожестве пребывали. Из цветных металлов, как раз таким кручением залитой формы над головой, разные узорчатые украшения в этих краях льют давненько. Старый, надежный способ. Археологи подтверждают. Ну, что там?
Веревочный узел аккуратно распускается, одним ловким движением. Наш современник не возился бы, разрезал хитрое плетение. У тунгусов веревка — рукотворная вещь, дорогая. Берегут. Узелок, между прочим, приметный. "гражданин-начальник-Экселенц", как его впервые увидел — утратил дар речи. Не бывает таких узлов! Все мало-мальски заслуживающие внимания узлы моряки давно знают, новостей не ждут. А вот вам! Тунгусский, особый... Самораспускающийся... Возможно, он специально для веревочных ремней придуман. Или тетивы. Веревки, в этих безлошадных, местах — пока хай-тек. Или боевой трофей... И что там, внутри?
Пацан, стиснув зубы, шипит и плюется на обожженные пальцы. С крещением, литейщик! Наконечник готов! Не зря старательно выравнивал костяной лопаточкой дефекты формы. Не зря пудрил стенки мелкой пылью... Обламываем лишнее... Чуть пройтись по кромкам точильным бруском, и можно крепить к древку стрелы. Форма цела. Для нас более-менее привычно, для местных чудо. Супер-пупер-нано-технологический прорыв. Оказывается, железные инструменты можно делать и самим. Никому не кланяясь. Если припечет, хе... В произвольной (!) точке планеты. И не нужны, вообще, специальные рудники и угольные разрезы. Раз-два-три — получите готовое изделие. Жуль Верн, с его "Таинственным островом", увы, безнадежно отстал от жизни.
Я бы этот наконечник, на всякий случай проковал. Хоть центробежное литьё и гарантирует отсутствие полостей, в теле детали, но кристаллическая структура слитка — вопрос... По живому телу — сойдет, а броню может и не взять. Не пуля же, края тонкие... Только напоминать о подобном, в миг чужого торжества — верх бестактности. Да перестань ты, горячую железку, голыми руками хватать! На, вот тебе... да хоть и магнит!
Конечно, как я мог сомневаться! Магнит, вместе с прилипшим к нему "изделием", тунгусского литья, как угодил в цепкие лапки оклемавшейся к нашему возвращению старушонки, так в них и остался. Больше за наконечник никто руками не взялся. Может оно табу, для женщин и детей, брать детали оружия, может ещё какой запрет... Есть же у бурятов запрет на произношение 'мужских' слов, а у нас — на мат для детей. Главное — принцип получения добра из дерьма блестяще подтвердился. И шаманка намотала сей факт на отсутствующий у неё ус. Варнаков прав. Посланцы бога Агды, при всей неотесанности, бабке приглянулись. Теперь главное, не дать тунгусам сесть себе на шею. Надо им железо? Пускай сами же его и добывают, хе...
Глава 13.
Полевая электротехника.
Вопросы в тему есть? Целых два? Догадываюсь. Первый, это где, посреди глуши и дикости, раздобыть мощный магнит? Второй, откуда, в той же глуши, взять высокое напряжение для электрофильтра? Резонно.
Начнем с магнита... Дорогие, как бы выпускники средней школы! Вы слышали, что у планеты Земля есть собственное магнитное поле? Отлично. А про свойство железных предметов намагничиваться что-либо знаете? Совсем хорошо! Как это делается, хоть раз, видели? В школе такого не показывали? Эх, опять мне...
Берем любой стальной стержень (иглу, разогнутую канцелярскую скрепку, гвоздь, вязальную спицу) и втыкаем в деревянную щепку, придавая плавучесть. Иглу, помусолив её жирными пальцами, при известной ловкости, можно положить на поверхность воды прямо так. Что случится? Иголка развернется, вдоль линий земного магнитного поля, указав направление на Северный полюс. Горизонтальная координата есть. Теперь ту же самую иголку или спицу, надо уравновесить на нитке, перетянув пробную железку точно по центру тяжести, а затем развернуть её по найденной ранее линии "север-юг". Если спица хорошо сбалансирована, то она наклонится под углом к горизонту, показав вертикальную ориентацию линий магнитного поля в этой точке планеты. Зная указанные направления (отметив их подходящими ориентирами) мы можем изготовить постоянный магнит достаточно большой силы из любого железного предмета. Даже из лома или кочерги... Надо поставить будущий магнит в точно такое же положение, что имела указывающая магнитное склонение спица и несколько раз сильно ударить по железяке молотком. Вызвать вибрацию... Кочерга намагнитится! Насколько сильно — зависит от состава сплава и степени его закалки. Согни её подковой — готов магнит. Так примерно, сотни лет (!), до открытий Фарадея, изготавливали самодельные магниты и стрелки компасов.
Теоретически, можно обойтись без стука, ориентируя в магнитном поле Земли раскаленный докрасна (до полной потери магнитных свойств) железный предмет. В момент остывания получится тот же самый постоянный магнит. Даже более сильный, чем "ударного" изготовления. Но, сами прикиньте трудоемкость. А с готовым источником постоянного тока и катушкой, вам магнит любой изготовит. Это не интересно... В литературе, про альтернативную историю, называется — "рояль в кустах". Видели, кто-нибудь, тут рояли в кустах? Вот и я не видел... Угрюмый реализм вокруг, граждане. До изобретения гальванического элемента осталось ждать всего 170 лет, а до изолированного электрического провода — все двести. Не доживем...
Вывод? При решении второго вопроса, о высоковольтном источнике энергии, рекомендую заранее руководствоваться животворящими идеями "чучхе", то есть, "опираться на собственные силы". Ну, ещё на знания, в собственной голове. Возвращаемся к школьной программе. Ну-ка... Есть ли у Земли собственное электрическое поле? Кто помнит его характеристики? Смелее! Чего смотрите уныло? Забыли или не знали?
Для абсолютно ясной погоды, в районе экватора, вертикальная напряженность электрического поля у поверхности моря составляет ~ 130 вольт на метр. То есть, подняв руки над головой, вы получите между пальцами и ботинками, разницу напряжений, равную амплитудному напряжению в обычной розетке, около 310 вольт. Почему этого никто не замечает? Во-первых, тело — проводящий объект и его потенциал почти совпадает с потенциалом грунта. Во-вторых, воздух — отличный изолятор и электрический ток через него протекает при гораздо более высоких напряженностях. Порядка 30 киловольт/см, ага... И даже в этом случае сила тока, через воздух, неприлично мала, миллиамперы и доли миллиампера. Кто был в горах и видел, как на пальцах и остриях возникают, в непогоду, "огни святого Эльма" — тот знаком с предельным вариантом атмосферного электричества. А лично мне такие огни ещё в школе показывали, с помощью электрической машины. Стоишь себе на диэлектрическом табурете, в затемненном классе, кто-то крутит ручку агрегата, а у тебя — волосы во все стороны торчком и на растопыренных руках горят синие коронные разряды. М-дя... А если, на ту же "электрическую табуретку" поставить девчонку с длинными волосами — зрелище отпадное. Поле раздвигает прическу, "снопом" во все стороны, каждая волосинка отдельно... Визг, крики, искры...
Тот же самый эффект можно получить и совсем простыми, почти домашними средствами. Достаточно иметь под рукой высокий громоотвод или запустить в небо, на металлической проволоке, воздушный шар или змея. Простейшая арифметика. Если с каждым метром напряжение возрастает на 100-200 вольт, то уже в нескольких десятках метров над землей возникают условия для пробоя воздуха электрическим разрядом.
Можно посчитать и конкретно. Формулу громоотвода знаете? Ну, же! Ладно... понимаю, вам это в жизни никогда бы не пригодилось, потому и голову ерундой не забивали... Кто же знал, что фортуна задом повернется? Хорошо, напоминаю — "Громоотвод защищает от атмосферного разряда (молнии) площадку, в виде окружности, описанной вокруг его основания, с радиусом равным его высоте". Почему? Потому, что громоотвод является концентратором напряжения, и все силовые линии атмосферного электрического поля, которые ранее равномерно распределялись по оной площадке, теперь "стянулись" к его вершине. Туда же, при случае, ударит из грозовой тучи молния. Навстречу развивающемуся с вершины громоотвода "лидеру". В смысле, сначала над его возвышенной частью возникнет коронный разряд, а уже оттуда потянет цепочку ионов воздуха, достаточную для пробоя молнии "линейного" типа. Господи, ребята, ну почему же у вас такие хмурые рожи?
Спрашивается, можно ли получить сходный эффект (газовый разряд на высоко поднятом электроде) в ясную, безоблачную погоду? А если можно, то, что это нам дает в практическом смысле? Ведь за пределами разряда воздух так и останется диэлектриком. Тогда зачем? Есть причина и смысл, однако... Откуда вообще берется электрический заряд атмосферы? Что его питает и поддерживает, гм... миллиарды лет? Ликбез:
Приблизительно 40% энергии падающего на Землю солнечного света, по ходу обратного излучения в космос, на некоторое время (участок конвективного теплообмена) превращается в энергию потенциального электрического поля. Заряд тропопаузы и стратосферы производят восходящие от поверхности планеты потоки нагретого воздуха с примесью водяного пара. Естественная утечка этого заряда осуществляется за счет ионизации воздуха космическими лучами, гроз, выпадения дождя и снега на горные вершины. А вы думали, почему высокие пики всегда в снеговых шапках? Туда, то же самое электрическое поле, день и ночь тянет висящую в верхних слоях атмосферы заряженную ледяную пыль.
