Однажды, в Фолджэмбвилле — ближайшем городе — мальчик увидел около грязного, некрашенного дома, который носил название «Отеля», автомобиль. Машину раскрыли, чтобы дать остыть двигателю, и Хюг рассмотрел механизм насколько мог подробно. Владелец машины, вернувшись после обеда, увидел, как мальчик поражен и заинтересован, и рассказал ему в коротких и простых словах устройство двигателя.
Хюг рассмотрел механизм насколько можно подробно.
Как ни элементарно было его объяснение, все же оно было слишком трудно для понимания Хюга. Даже многие слова остались для него пустым звуком. Только две вещи он действительно усвоил. Первое — что какая-то штука, называемая «электрической искрой», воспламеняла бензин и пускала в ход что-то, что приводило в движение машину. Это мальчик мог понять, так как он знал, что пуля из винтовки вылетала благодаря вспышке пороха.
Затем он понял еще одну вещь, которая как раз соответствовала его механическим запросам. Он понял устройство поршня и сообразил, что движение вверх и вниз может переходить в круговое движение, и что благодаря этому вертелось что-то, что заставляло вращаться колеса автомобиля. Ему хотелось знать, можно ли сделать наоборот.
— Мистер, — спросил он, — можно ли так приспособить движущую силу, которая идет кругом, чтобы она работала взад и вперед?
— Конечно, — ответил владелец автомобиля. — Вращательное движение — то, что ты называешь движущая сила, идущая кругом, — может легко переходить в поступательное движение, или, как ты говоришь, взад и вперед. Так работают многие машины. Для этого надо к вращающемуся колесу прикрепить — но не в центре— стержень с двумя свободными шарнирами, и стержень будет двигаться вверх и вниз. А чтобы он не болтался, пусть нижний конец его ходит внутри круглой коробки или трубки. Вот и все.
Вернувшись из Фолджэмбвилля, Хюг постарался применить на практике свои новые познания в механике. Он раскалил проволоку и прожог в одной из спиц своего колеса небольшое отверстие на равном расстоянии от обода и от ступицы. В это отверстие он крепко вклинил деревянный клин, длиною шесть дюймов, с ушком в свободном конце. Так получился грубый «эксцентрик»[1], хотя, конечно, мальчик не знал этого названия. Затем, следуя указаниям владельца автомобиля, Хюг отрезал длинную, прямую тросточку, снял с нее кору и прожог дырочку в каждом конце. Через верхнюю дырочку он привязал этот прут к ушку клина, сделав свободный узел, чтобы у стержня был некоторый свободный ход. Это был его «коленчатый вал».
Владелец автомобиля говорил о двух свободных шарнирах. Хюг напряг всю свою память, чтобы хорошо вспомнить его объяснения.
Он решил, что нижний конец прута должен быть прикреплен к «кулаку», как он назвал это, потому что настоящее слово он забыл. Для этого он приспособил круглое полено, в середине которого выжег дырочку и прикрепил «кулак» к нижнему отверстию прута. Так он устроил свой поршень грубый, но пригодный для работы. Устроить цилиндр было труднее. Сперва Хюг приспособил кусок ржавой дымовой трубы. Правда, эта труба развалилась после первых двух-трех ходов поршня, но он увидел, что находится на верном пути. У трубы, кроме ее хрупкости, был еще один недостаток. Она не давала Хюгу возможности применить машину на деле, а мальчику всегда хотелось добиться практических результатов.
После долгих размышлений он, наконец, додумался до того, что надо устроить соединение непосредственно с поршнем, потому что соединительный прут был слишком слаб и непрочен.
Для этого надо было, во-первых, чтобы в цилиндре была расщелина, чтобы поршень мог свободно двигаться вверх и вниз. Во-вторых, цилиндр должен быть тяжелый и хорошо укрепленный, чтобы выдержать боковое давление на поршень.
Если бы мальчик мог достать совершенно новую трубу, он прорезал бы в ней отверстие в дюйм шириною, а длиною в две трети длины трубы, вверху и внизу оставил бы полосы, чтобы труба не развалилась, и все его затруднения были бы устранены. Но у него не было денег, чтобы купить трубу; он просил позволения взять трубу от кухонной печки, но ему не позволили. Тогда ему пришлось самому смастерить что-нибудь, что бы заменило трубу. Он нашел пустую пятигаллонную жестянку из-под керосина и вырезал в одной из ее стенок отверстие в дюйм ширины; сверху и снизу он оставил непрорезанные места. Потом он взял три пустые банки из-под томатов, отрезал от одной из них крышку, а от двух других и крышку и дно. Затем сделал нарезки в краях той жестянки, где было дно и в одном из краев еще одной, где дна не было, и отогнул полоски жести между этими нарезками попеременно в обе стороны, чтобы получились выемки. Туда он приладил прямые края двух банок. Когда он отогнул назад нарезки и крепко приколотил молотком, получился гладкий, прямой цилиндр.
1
Эксцентрик — часть машины, дающая возможность превращать вращательное движение в поступательное. Центр его не совпадает с осью вала, на который он насажен, почему он и называется эксцентриком.