Работа над испарением заставила меня взглянуть на каплю с новой точки зрения. Раньше она представлялась мне просто сложным объектом гидромеханики. Теперь я в ней увидел иную, более общую модель. Молекулы газа распространяются беспорядочно и неограниченно в пространстве, маленькая капля — один из первых шажков от мира классического хаоса к порядку и гармонии. Многоугольники молекулярных траекторий здесь загнаны внутрь правильной сферы — при испарении вылетают самые шустрые. Капля, малая частица мира, символизирует его двуединство: статистический хаос случайного и гармонию закономерностей. Потому- то я высказал в начале книги предположение, что именно в этой частице, ячейке мира зародилась, по-видимому, жизнь на Земле (вспомните коацерватные капли академика А. И. Опарина). Со временем, возможно, феномен капли будет изучаться новой наукой о самоорганизации устойчивой системы из беспорядка — синергетикой.
Глава IV
ЦЕЛЬ ТВОРЧЕСТВА — САМООТДАЧА
От ракеты к Сезанну
Прочитанные главы, по-видимому, уже дали читателю некоторое представление о романтике будней тех, кого называют теперь технарями. Эта романтика лишена внешних эффектов. Возможно, кому-то покажется странным, что ради маленькой капли можно было тратить столько страстей и усилий в течение многих лет. То ли дело — создать машину, построить здание, нарисовать картину, снять кинофильм.
Одна из задач этой книги заключалась именно в том, чтобы показать не посвященным в тонкости «капельной темы» читателям, что трудный процесс познания капли и многих связанных с каплей явлений не менее увлекателен, чем другие творческие задачи, что снять кинофильм о капле не проще, чем фильм любого иного жанра, что «повидать мир» можно не только в окно экскурсионного автобуса или на телеэкране, но и в обычном стакане воды.
Когда я оглядываюсь на годы, посвященные исследованиям капли и связанных с нею явлений, невольно всплывают в памяти слова песни Анчарова:
Тихо падает вода —
кап, кап.
Намокают провода —
кап, кап.
Между пальцами года
Просочились — вот беда!
Между пальцами года — кап, кап!
А вслед за словами вспоминается грустное лицо Аркадия Райкина, исполняющего эту песню в посвященном его творчеству и названном его именем фильме. Его взгляд (а точнее, взгляд того лирического героя, от имени которого исполняется песня) обращен в прошлое. В нем как бы застыло недоумение по поводу просочившихся между пальцами лет.
Я тоже всматриваюсь в свое прошлое, в ретроспективу минувших лет. Уж кому, как не мне, прошедшие годы должны представляться упавшими каплями!
Да, этот образ мне безусловно близок. Но считать, что ушедшие годы бесследно просочились у меня между пальцами, не могу. Годы оставили в памяти много глубоких следов от соприкосновений и с интересными явлениями, и с не менее интересными людьми. Когда не удавалось совладать с неожиданным новым явлением в одиночку, приходилось обращаться за помощью к людям. Оглядываясь на прошлое, я прихожу к выводу, что мне посчастливилось всю мою жизнь ехать в «синем троллейбусе» Булата Окуджавы, пассажиры которого всегда готовы прийти на помощь друг другу, не тратя для этого лишних слов.
Вот почему в этой главе мне хотелось бы уделить главное внимание тем людям, с которыми мне посчастливилось повстречаться на «капельной ниве». Среди них и скромные труженики науки, и такие известные ученые, основатели отечественных научных школ по гидромеханике и ракетно-космической технике, как академики М. В. Келдыш, Л. И. Седов, Б. В. Раушенбах, Г. И. Петров, профессора Г. Н. Абрамович, А. А. Гухман, Е. С. Щетинков. С некоторыми из них мне приходилось вместе работать, с другими я встречался эпизодически, но почти любая такая встреча оставляла в моей памяти неизгладимый след.
Было бы слишком смело пытаться нарисовать их литературные портреты — для этого мне не хватило бы ни материала, ни мастерства. То, что я собираюсь рассказывать в этой главе о людях науки,— это не более чем наброски, этюды или даже, скорее, эскизы отдельных портретных деталей, срисованных не с натуры, а по подсказкам памяти и с занесенных в блокнот бегло, в наметках, карандашом заметок.
В связи с созданием теории испарения капель и в других местах мной уже упоминалась фамилия Б. В. Раушенбаха. В разносторонней творческой биографии академика Бориса Викторовича Раушенбаха, специалиста по процессам управления, обращение к теории испарения капель — это всего лишь один маленький эпизод. Но поведение капли заинтересовало его, конечно, далеко не случайно, а в связи с теми проблемами гидромеханики, которыми он занимался на протяжение многих лет.
Одна из важнейших задач при разработке различного рода тепловых двигателей заключается в организации процесса горения. Особенно сложной оказалась организация процесса горения в рабочей камере прямоточного воздушно-реактивного двигателя — ПВРД. В скоростном потоке смеси топлива с воздухом в камерах опытных установок факел то разрастался, то угасал. Горение иногда сопровождалось дикой вибрацией камеры. Возникавший при этом вой изгонял исследователей и механиков, обслуживающих эксперимент, из испытательных блоков.
Капля (капельная фаза топлива) — один из наиболее влиятельных участников процесса горения в камере ПВРД. Здесь действует она в обстановке, радикально отличающейся от условий ее существования не только в двигателях с непосредственным впрыском (дизелях), но и в самом распространенном типе реактивного двигателя — турбореактивном. Естественно, что в той или иной мере изучением поведения капли в потоке воздуха не мог не интересоваться каждый, кто занимался исследованием горения в ПВРД. Не избежал этого и Борис Викторович Раушенбах.
Среди его работ, связанных с горением в камере ПВРД, наиболее известна монография о так называемом вибрационном горении, том самом, которое было источником воя опытных установок. Заслуга Б. В. Раушенбаха заключается в том, что ему удалось заменить происходящие в ПВРД сложные явления сначала физической моделью, отметающей несущественные мелочи, а затем математической, с помощью которой можно было производить расчеты параметров процесса и конструкции.
Модели вибрационного горения, разработанные Бо- рисом Викторовичем, были изящны и просты настолько, что основанные на них расчеты оказались «по зубам» не вооруженным вычислительной техникой разработчикам. Как было это важно в ту пору, когда даже не подозревали о возможностях, которые откроют перед нами еще не рожденные тогда ЭВМ! Расчеты «по моделям» позволили установить связь условий возникновения «дикого гула» с длиной камеры горения.
Более всего меня заинтересовало математическое исследование процесса дробления капель в потоке, осуществленное Борисом Викторовичем с помощью изящного тригонометрического уравнения с учетом всех деформаций сечения капли: из круга — в овал, из овала — в восьмерку и, наконец, в два круга сечения разделившихся капель.
Наши рабочие столы стояли рядом. О работах Бориса Викторовича я узнавал из первых уст, в том числе и об исследовании скорости испарения капли в набегающем потоке. От Бориса Викторовича услышал я впервые и о Сергее Павловиче Королеве. Тогда еще не о знаменитом конструкторе ракет, а о молодом инженере, возглавлявшем группу энтузиастов.
— Однажды, еще до войны,— рассказывал Борис Викторович,— Сергей Павлович — тогдашний мой руководитель, которого мы заглазно называли «СП», поручил мне провести эксперимент по исследованию с помощью киносъемки поведения модели ракеты в аэродинамической трубе... Труба принадлежала другой организации. К техническим трудностям прибавились организационные. Казалось, установленный срок начала опытов сорвется. Но...