Иметь материал — это еще не все. Его нужно обработать, да так, чтобы в новых, более тяжелых условиях работы, при повышенных скоростях, он не сдал бы, не изменил свойств, которых тяжелым, упорным трудом добились металловеды, металлурги и ученые, занимающиеся прочностью материалов.
Очень прочные материалы оказались и очень капризными. Бывает, что малейший дефект при обработке и заметить-то трудно, а он дает о себе знать аварией, когда машина начинает работать.
Скорости в технике и природе.
С капризами высокопрочных металлов и технолог и конструктор — каждый по-своему — ведут борьбу. Новые способы исследования материалов, контроля деталей машин и их работы найдены в последние годы. Все шире применяется новая технология, новые способы обработки металла.
Начиная от литейных цехов и кончая сборочными, на всем пути создания машины стремятся к быстроте и точности. Литейщики получают отливки, которые максимально приближаются по форме и размерам к готовой детали. Сварка, ковка-штамповка, скоростное резание ускоряют изготовление машин. Электроискровой способ решает задачу обработки высокопрочных сплавов. Автоматика и поток проникают во все области машиностроения.
По-новому, остро заявляют о себе трение и износ материалов при больших скоростях. Резко возрастает износ, быстрее истираются поверхности деталей. Это сокращает жизнь машин. А долговечность машины — закон для ее творца.
Инженеры-технологи находят новые способы обработки металла, новые способы борьбы против износа.
Борьба с износом — тоже борьба за скорость в машиностроении.
Маленькая, но нужная деталь всякой машины, где есть вращение — подшипник, начинает с ростом скорости заявлять о себе большими неприятностями. Ему становится трудно, а иногда и просто невозможно работать при больших скоростях.
Значит, задача в том, чтобы заставить служить эту упрямую деталь в машинах больших скоростей.
Выходит, борьба за подшипник — тоже борьба за скорость.
С ростом скорости больше выделяется тепла, сильнее, чем раньше, нагреваются части машин. Уже при 5 тысячах оборотов может загореться смазка в подшипниках. На самолете при очень больших скоростях нагревается и размягчается прозрачная пластмасса, из которой сделаны фонари кабин, и в кабине становится жарко. Чем быстрее полетит самолет, тем сильнее будет нагрев: предполагают, что в стратосфере при полете быстрее звука весь самолет сильно нагреется от трения о воздух. До сих пор приходилось заботиться об отеплении кабины. А здесь нужно будет думать об ее охлаждении.
Найти способы быстрого, надежного охлаждения сильно нагретых частей — еще одна задача для конструкторов высокоскоростных машин.
И решение этой задачи — тоже борьба за скорость.
Когда части машин делают десятки тысяч оборотов в минуту, от устойчивости их в работе зачастую зависит успех дела. При больших скоростях развиваются и большие силы, которые стремятся нарушить устойчивую работу машин. И если машина плохо уравновешена, если где-нибудь возникает опасность вибраций, разлетается на куски турбина, выходит из строя мотор, разрушается скоростной самолет.
С этим нельзя не считаться конструктору. Он должен обеспечить устойчивую, надежную работу скоростной машины.
Однако прочность, трение и износ, нагрев, устойчивость — это еще не все, что с новой силой заявляет о себе при больших скоростях.
Самолеты, лопатки турбин, другие машины и части машин, работающие на высоких скоростях, требуют от своих создателей борьбы с возросшим сопротивлением, которое мешает им работать.
Возникают проблемы борьбы с сопротивлением воздуха или жидкости. По-новому они решаются и учеными, и конструкторами, и производственниками.
Непривычные на первый взгляд формы скоростных самолетов — с короткими, отогнутыми, как у ласточки, крыльями, с высоко поднятым оперением — таково решение задачи учеными и конструкторами.
Еще более гладкие, чем раньше, поверхности самолета, где выступы меряются на микроны, где заклепка, торчащая наружу, теперь считается преступлением, — она крадет скорость, — это решение задачи технологами.
Новый двигатель, более мощный, чем раньше, который помогает самолету бороться с сопротивлением, когда скорость растет, — это решение задачи инженерами-моторостроителями.