Легкий, тяжелый, жидкий

      А там, внутри, изо дня в день, не затихая ни на минуту, пылает огонь, в котором плавится, избавляется от примесей и превращается в чугун железная руда.
      Огонь в домне должен быть очень жарким - почти в две тысячи градусов. Вот почему домну нельзя потушить ни на час. Ведь для этого надо было бы сперва выпустить еще несварившийся чугун, затем снова заполнить домну рудой и несколько дней разогревать до прежней температуры.
      Даже в самые большие праздники, когда люди отдыхают, кто-то не может уйти со своего поста. Машинисты ведут поезда. Почтальоны разносят письма. На улицах дежурят регулировщики. Дежурные следят за работой турбин на электростанциях. Так же и доменщики: они не оставляют без присмотра своих стальных великанов.
      Не так-то просто и заставить плотный слой кокса сгорать целиком и давать такой огромный жар. Для этого пламя в домне надо все время раздувать. И конечно, здесь металлургам помогает все тот же работящий невидимка воздух. Без него не обойтись и тут.
      Поэтому рядом с башней самой домны обязательно увидишь еще две-три других стальных башни пониже, в которых ничего не горит, но что-то гудит.
      Это кауперы. В них нагревают и сжимают воздух. А затем мощные воздуходувки гонят разогретый сжатый воздух по трубам прямо в домну, и он непрерывно раздувает бушующее там пламя.
      Одна доменная печь требует в сутки столько воздуха, сколько хватило бы всем людям на Земле, чтобы сделать глубокий вздох. Так сильно дышат стальные великаны, в которых варится металл!
      К ТОМУ ЖЕ ОН И АРТИЛЛЕРИСТ!
      В доменном цехе у сжатого воздуха есть еще одна весьма важная обязанность.
      Когда чугун готов, его надо выпустить наружу. Для этого в нижней части домны устроено круглое отверстие - л?тка. Пока чугун варится, оно наглухо закрыто пробкой из огнеупорной глины. А когда мастер видит, что чугун готов, он дает знак, и рабочие особой машиной быстро высверливают пробку.
      Рассыпая тысячи ослепительных искр, с шумом вырывается из л?тки огненная струя расплавленного чугуна. Пыша нестерпимым жаром, она течет по желобу в большие металлические ковши. Зацепив наполнившиеся ковши крючьями, рабочие быстро увозят их к формам, в которых чугун будет остывать. Но как закрыть отверстие, из которого льется расплавленный металл? Сейчас к домне и близко не подойдешь.
      Видно, и здесь без сильного помощника не обойтись. И опять на подмогу металлургам приходит сжатый воздух. На этот раз он выполняет обязанности... артиллериста.
      К печи подъезжает и становится против л?тки небольшая курносая пушка. Нацелившись, рабочий нажимает спуск. Удар - и из ствола орудия вылетает глиняный ком. Вязкий снаряд намертво залепляет отверстие и сразу останавливает слепящий поток чугуна.
      Такую пушку не заряжают порохом. Ее глиняный снаряд с огромной силой выбрасывает все тот же сжатый воз-дух.
      Конечно, доменная пушка не ахти какая артиллерия. И снаряд у нее просто глиняный, и стреляет она от силы метров на десять.
      Но сжатый воздух применяется и в несравненно более грозном оружии. Он выбрасывает и движет к цели торпеды. Те грозные боевые снаряды, которыми вооружены миноносцы, подводные лодки и торпедные катера.
      Современная торпеда - страшное оружие. Длина ее больше восьми метров. Вес - несколько тонн. Выброшенная из подводной лодки, неслышная и почти невидимая, торпеда мчится под водой к цели со скоростью свыше ста километров в час. Она легко пробивает стальной корпус бронированного корабля и, разрываясь, оставляет в нем зияющее отверстие, в которое мог бы въехать грузовик.
      От одного попадания торпеды взлетает на воздух или идет ко дну огромный корабль. Во время первой мировой войны, например, торпеды утопили больше ста военных кораблей и около шести тысяч торговых судов. А в годы войны с фашистами советская подводная лодка, которой командовал Герой Советского Союза Г. Щедрин, первой же меткой торпедой уничтожила пробравшийся в норвежский фиорд гитлеровский транспорт и послала на дно несколько сот фашистских танков и сотни тысяч снарядов.
      Бросает торпеду вперед сжатый воздух, который скрыт до нужной минуты в стальных баллонах. По команде "Пли!" торпедист только нажимает рычаг. Сжатый воздух с силой выбрасывает торпеду из люка подводной лодки или катера. А затем внутри торпеды приходит в движение мощный двигатель, преодолевающий сопротивление воды и несущий торпеду к цели.
      И заставляет работать этот двигатель также сжатый воздух.
      Кстати, различными стрелковыми специальностями сжатый воздух овладел уже очень давно. Например, даяки, живущие на острове Борнео, или индейцы в лесах Бразилии когда-то были вооружены бамбуковыми стрелометами, с ними они охотились и воевали.
      Набрав полные легкие воздуха, охотник с силой вдувал его в бамбуковую трубку, заряженную острой стрелой. Такая стрела не могла, конечно, нанести серьезную рану. Но ее кончик был намазан сильнейшим ядом кураре, и даже небольшая царапина грозила немедленной смертью человеку или животному.
      А спортивные духовые ружья, выбрасывающие пульку силой сжатого воздуха, можно встретить в стрелковых тирах еще и сегодня.
      ОДИН ЗА ДЕСЯТЕРЫХ
      Наверное, ты не раз видел на улице или на каком-нибудь строительстве нещадно тарахтящую машину вроде большого железного ящика на колесах. Это компрессор - передвижная фабрика сжатого воздуха. О нем мы упоминали уже не раз.
      Компрессор работает как большой насос. Движет его электричество. Когда поршни в его цилиндрах подымаются, они всасывают воздух. А когда поршни опускаются, они этот воздух сжимают, а затем перегоняют в другие цилиндры.
      От компрессора обычно тянется шланг к отбойному молотку. Включив компрессор, рабочий прижимает тяжелый молоток к земле. Острие молотка начинает бить по мостовой, как дятел долбит своим клювом дерево, - и вот уже в твердом асфальте появляются трещины и зияет дыра.
      Еще не так давно отбойными молотками были вооружены шахтеры. Забойщик прижимал стальное острие бьющегося в руках молотка к поверхности угольного пласта и откалывал от него большие куски угля, а вагонетки увозили нарубленный уголь к подъемнику.
      Сегодня на советских шахтах отбойный молоток встретишь редко, разве лишь для особых работ. Ему на смену появились на шахте новые, несравнимо более мощные механизмы - угольные комбайны и экскаваторы. Громадные машины сами рубят уголь и сами перебрасывают его прямо в вагонетки или в вагоны для перевозки угля - думкары. А шахтеры только управляют этими могучими и быстрыми механизмами.
      Но сжатый воздух, который когда-то бил острием отбойного молотка по угольному пласту, тем временем нашел себе множество других, не менее важных профессий. Он по-прежнему усердно трудится на фабриках, заводах, стройках и повсюду помогает человеку.
      Заглянем, скажем, в сборочный цех Волжского автомобильного завода, выпускающего "Жигули". Вот главный конвейер медленно несет на себе к выходу почти готовый новый автомобиль. Даже бензин уже залит в бак. Осталось лишь поставить машину на колеса. А вот и они. Их подвез к сборщикам подсобный боковой конвейер. Заранее на них уже надеты шины и даже накачан в них воздух.
      Четверо сборщиков мигом насаживают колеса на оси машин. Но каждое колесо крепится на шесть болтов, и на каждый болт надо завернуть по гайке. Шесть гаек на одно колесо! Сколько уйдет на это драгоценных минут! А ведь конвейер ждать не станет.
      Но сборщики спокойны. В руках у них не увидишь обычных гаечных ключей. Вместо них сборщики вооружены особыми инструментами, от которых тянутся резиновые трубки. Это пневматические гайковерты.
      Секунда - ив шесть трубок гайковерта вложены гайки. Еще секунда гайковерт прижат к колесу, и каждая трубка попала на болт. Еще несколько секунд - и все шесть гаек завинчены до отказа.
      Это сработал сжатый воздух. Он привел в движение трубки гайковерта, а те мигом завернули на болтах вложенные в них гайки. И вот что самое интересное: эти умные трубки сами остановились в ту же секунду, как только сделали нужное количество оборотов. Ни больше ни меньше, а как раз столько, сколько надо.
      А в Ленинграде, на судостроительном заводе, сжатому воздуху поручили другие, еще более важные обязанности. В подготовительном цехе он режет огромными ножницами стальные листы, предназначенные для постройки кораблей, и железными щетками очищает их от ржавчины. А на стапелях трудится вокруг корпуса нового корабля и забивает в положенных местах тысячи заклепок.
      Сжатый воздух, которым заправлен инструмент, крепко держит за головку разогретую заклепку и сильно и быстро бьет по другому ее концу молоточком. За одну минуту он успевает нанести шесть тысяч ударов! Никакому самому ловкому мастеру это бы не удалось.
      А невдалеке, на постройке многоэтажного дома, сжатый воздух забивает в землю бетонные сваи для фундамента.
      На строительстве другого дома он подает на верхние этажи цементный раствор для каменщиков. В готовых квартирах третьего дома сантехники тоже не обходятся без пробойников, к которым подведен сжатый воздух. Такой пробойник за несколько минут проделывает в стене аккуратные отверстия там, где нужно укрепить радиаторы отопления.
      Воздушными "пистолетами" вооружены и маляры. Их "пистолеты" стреляют распыленной краской, как большие пульверизаторы. С их помощью маляры обходятся без ведер и кистей и покрывают ровным слоем краски стены комнат и коридоров.
      Словом, сжатый воздух работает на стройках за десятерых повсюду - от фундамента до крыши.
      Весной на гранитных набережных можно увидеть подвешенные на канатах люльки, на которых стоят рабочие. В руках у них шланги, похожие на те, какими дворники поливают газоны.
      Но из этих шлангов по граниту облицовки бьет не вода, а струя мелкого песка. Сжатый воздух гонит песок с такой силой, что острые песчинки сразу сбивают с гранита всю наросшую за зиму грязь и копоть. Через несколько часов набережная обновляется прямо на глазах и выглядит только что построенной.
      А на новых трикотажных фабриках сжатый воздух, наоборот, осторожно и нежно вдувает шелковые нити в крохотные отверстия игол на вязальных машинах. Здесь он работает бесшумно и быстро, как самая старательная вязальщица.
      КТО ПОСТРОИЛ ЭТОТ ДОМ?
      Если задать такой вопрос кладовщику Оскольского металлургического завода, он не ответит так, как в известных стихах Самуила Маршака: мол, "построил Джек". Нет, он скажет коротко:
      - Воздух!
      И это будет правда.
      Когда строительство завода развернулось и привезли ценное оборудование, понадобилось как можно быстрее возвести несколько зданий для складов. Фундаменты для них были уже заложены, но оставалось главное - стены и крыша. А это так быстро не сделаешь.
      И тогда на помощь призвали... воздух. Ему на постройку склада понадобилось всего двадцать пять минут!
      Привезенную с химического завода двойную оболочку из прорезиненного капрона плотно прикрепили к фундаменту. А затем включили два компрессора.
      Сжатый воздух туго наполнил оболочку, и над фундаментом поднялись высокие стены, увенчанные полукруглым куполом.
      Такой склад, построенный, по существу, из сжатого воздуха, оказался не хуже любого деревянного или кирпичного. В нем было тепло и сухо и осенью и зимой.
      А в городе Белгороде по тому же способу возвели отличный спортивный зал. И мебель для него сделали тоже... из воздуха. Вернее, из двойных прорезиненных оболочек, наполненных сжатым воздухом. Воздушные диваны и кресла оказались очень удобными - легкими и пружинящими.
      ОРАНЖЕВЫЙ ПАКЕТ
      В открытом океане на большом корабле внезапно вспыхнул пожар. В глубоких трюмах, угрожая взрывом, загорелся огнеопасный груз. Никакая помощь теперь уже не подоспела бы. Оставалось одно - всей команде как можно быстрее покинуть горящее судно и отойти от него подальше.
      Но матросы не стали торопливо спускать на воду спасательные шлюпки. Вместо этого они лишь сбрасывали в волны большие оранжевые пакеты и быстро разматывали прикрепленные к бортам веревочные лестницы.
      Ударившись о воду, пакеты мгновенно раскрывались, и через несколько минут на воде уже покачивались вместительные надувные лодки с веслами и рулем, запасом воды и пищи, радиопередатчиком и даже с вспыхивающим сигнальным фонариком вроде тех, которые ярко мигают на пожарных машинах.
      На всякий случай на борту каждой лодки был еще баллончик с особой краской. Достаточно сбросить его в воду, и вокруг расплывется по волнам огромное яркое пятно. Оно должно привлечь внимание первого же пролетающего над районом катастрофы самолета.
      За самый короткий срок такой спасательный плот подготовил для команды гибнущего корабля сжатый воздух, который хранился в стальных баллонах внутри оранжевых пакетов. Удар о воду открыл клапаны баллонов, сжатый воздух вырвался и превратил пакеты в спасательные суденышки, которым не страшна любая волна. Они, как говорят моряки, непотопляемы.
      Так среди множества профессий у сжатого воздуха появилась еще одна спасателя.
      "ИДУ ПОД ДАВЛЕНИЕ!"
      Недавно в некоторых хирургических клиниках открылись новые операционные, совершенно непохожие на обычные. В этих операционных можно увидеть какое-то сложное, непонятное непосвященному оборудование и услышать странные фразы, которыми обмениваются хирурги.
      В просторном зале здесь возвышаются громадные стальные бочки, похожие на космические корабли. В стенках этих бочек устроены застекленные иллюминаторы, как на морских судах, а тяжелые стальные двери закрываются наглухо, как плотно задраиваемые люки в подводных лодках. От бочек протянулись толстые шланги и разноцветные провода к различным механизмам и приборам, установленным вдоль стен.
      Вот на каталке подвезли больного и вкатили в двери одной из бочек. Следом туда вошли хирурги. Один из них на ходу бросил:
      - Ну что ж. Иду под давление!
      Стальные двери бесшумно захлопнулись. Послышался гул моторов, пощелкивание запущенных устройств. Одни врачи прильнули к осветившимся изнутри иллюминаторам, другие заняли места вдоль стен у своих приборов и аппаратов. Операция началась...
      Почему же хирурги работают в этой клинике не в обычной операционной, а внутри этих герметически закрытых бочек?
      Потому, что при очень тяжелых и продолжительных операциях некоторым слабым больным надо помочь. Надо, чтобы во время операции все клеточки организма больного получали усиленное питание. Им нужно как можно больше кислорода.
      Для этого в стальные операционные все время подкачивают свежий воздух, обогащенный кислородом, и создают в помещении повышенное давление. Живительный кислород с особой силой пропитывает весь организм больного, проникая в каждую клеточку.
      Правда, и врачам приходится работать под повышенным давлением. Но они заранее проходят тренировку, похожую на подготовку космонавтов. Вот почему так шутливо сказал о своей работе молодой хирург.
      Зато теперь стали возможны такие операции, от которых раньше, в обычных условиях, приходилось отказываться.
      А сжатый воздух снова оказался в роли спасителя.
      НО ОН ЕЩЕ И МУЗЫКАНТ!
      Мы уже узнали о многих профессиях сжатого воздуха.
      Но далеко не обо всех. Для такой небольшой книжки, как эта, их слишком уж много!
      Однако об одной, пожалуй самой первой, все-таки стоит рассказать. Тем более, что именно в этой профессии нашего работягу - воздух хотя и не видно, зато очень и очень хорошо слышно.
      Это профессия музыканта.
      Когда много тысяч лет назад какой-то изобретательный пастушок вырезал из камыша дудочку и стал в нее дуть, он впервые заставил сжатый воздух издавать звуки. Вырываясь из тесной дудочки на волю, воздух то пищал, то гудел, то свистел.
      А затем либо этот мальчишка, либо кто-то другой додумался просверлить в дудочке несколько дырочек и увидел, что на ней можно сыграть даже нехитрую песенку.
      Эта дудочка стала предком всех многочисленных медных труб в военных оркестрах и деревянных духовых инструментов в оркестрах симфонических.
      От той же дудочки произошли и волынки, которые и сегодня можно услышать как на севере Европы в Шотландии, так и на юге - в Болгарии.
      Волынщик привязывает под мышкой большой мех из овечьей или телячьей кожи с трубкой наверху и тремя трубками внизу. Взяв в рот верхнюю трубку, он вдувает в мех воздух и одновременно нажимает на мех локтем. Сдавленный воздух стремится вырваться наружу, и музыкант открывает ему дорогу, нажимая пальцами на клапаны нижних трубок. Воздух бежит то через одну, то через другую и по пути издает долгие, тягучие звуки. Эти звуки и родили выражение "тянуть волынку". Так говорят о тех, кто медленно и нудно растягивает слова или так же медленно работает.
      У нас, на Руси, наиболее любимым в народе духовым инструментом стал тот, о котором поет в своей песенке знаменитый крокодил Гена.
      Это гармоника или ее младший брат - баян.
      Что в гармонике главное? Мехи. Длинные складчатые мехи, наподобие кузнечных.
      Когда гармонист с силой растягивает мехи, их внутренность заполняет воздух.
      А когда гармонист начинает постепенно сжимать складки мехов - сжатый воздух устремляется к клапанам. Их много и все они спрятаны под клавиатурами с кнопками с правой и левой стороны инструмента.
      Если просто сдвигать и раздвигать мехи, гармоника будет только пыхтеть. Но гармонист не только сдвигает мехи. Он все время нажимает на белые и черные кнопки клавиатур и этим открывает воздуху дорогу то через один клапан, то через другой, а то и через несколько клапанов сразу.
      Проносясь через открытые клапаны, сжатый воздух колеблет укрепленные в них металлические пластинки, и те издают ноту, на которую они настроены.
      А в некоторых концертных залах сжатый воздух заставляет звучать и самый большой из всех существующих музыкальных инструментов.
      Этот инструмент - орган.
      Обычно орган возвышается в самой глубине эстрады и всегда остается на месте. Да и как его вынести, если весит он больше тонны, по ширине занимает почти всю заднюю стену зала, а подымается почти до самого потолка, каким бы высоким ни был зал.
      Орган очень величествен и красив. Его деревянное основание украшено резьбой и похоже на башни старинного замка. А на основании выстроено рядами множество деревянных или металлических труб. Одни трубы - короткие и тонкие, другие - толстые и длинные. Каждая труба может издавать только одну ноту: короткая - высокую, длинная - низкую.
      Глубокий и мощный звук органа не уступает целому оркестру. Но играет на нем всего один музыкант.
      А помогает ему? Ты догадался? Правильно! Тоже воздух.
      Позади стены из труб в органе установлен компрессор, нагнетающий сжатый воздух. Нажимая на клавиши и педали, органист пускает воздух сразу в несколько труб, и торжественные аккорды звучат как пение невидимого хора.
      И РАЗРЕЖЕННЫЙ, И СЖАТЫЙ
      Существуют и такие механизмы, в которых дружно работают вместе и сжатый воздух и разреженный.
      Такой сложный механизм, например, помогал печатать страницы этой книжки.
      Около печатной машины лежит на подставке высокая стопа чистых белых листов бумаги. Внутри машины то подымается, то опускается большая рама с колонками металлических букв, составляющих шестнадцать страниц книги. Когда рама опускается, намазанные краской буквы прижимаются к бумажному листу, и на нем отпечатываются страницы текста.
      В машину надо все время подкладывать по одному листу. Но не так-то просто подхватить из стопы только один тонкий лист и, не помяв, уложить его на нужное место в машине. А делать это надо очень быстро. Я бы с такой задачей не справился, да и ты, наверное, тоже.
      А сжатый и разреженный воздух справляются с порученной работой отлично.
      Сперва к стопе подбегает по трубке подогретый сжатый воздух. Он чуть-чуть распушивает стопу и слегка приподымает верхний лист. А затем сверху на стопу опускаются трубки с резиновыми присосками, из которых откачивается воздух. Вакуум подхватывает лист, подымает его и аккуратно переносит в машину, прямо под опускающуюся раму со шрифтом.
      Работой такого умного устройства нельзя не залюбоваться.
      ВОТ КОГДА ЕГО ВИДНО!
      И все-таки люди научились делать невидимку видимым. Но для этого его приходится загонять в очень прочный сосуд и подвергать испытанию холодом.
      ...100 градусов ниже нуля... 120 градусов... 150... 180... Такого мороза наш невидимый работник вынести уже не может. Когда термометр показывает минус 192 градуса, воздух из бесцветного прозрачного газа превращается в голубоватую жидкость.
      Теперь его видно. Он бурлит, клокочет и течет как вода.
      И снова этому безотказному труженику находится полезная работа. Ученые пользуются жидким воздухом для различных опытов. Инженерам и конструкторам он нужен для многих важных устройств.
      Но особенно необходим жидкий воздух строителям космических ракет и кораблей. Почему? А вот в чем дело.
      Когда летишь на реактивном самолете, невольно удивляешься словам стюардессы: "Наш самолет движется на высоте восемь тысяч метров со скоростью девятьсот километров в час. Температура воздуха за бортом самолета - минус пятьдесят пять градусов".
      Вот это да! Только что, еще на аэродроме, все мучились от жары, а тут минус пятьдесят пять! Откуда же взялся такой мороз?
      Оказывается, чем выше, тем холоднее. И хотя на Черноморском побережье Кавказа зеленеют пальмы и цветут розы, совсем рядом - на вершинах гор лежат белые шапки нетающего снега и льда.
      А за пределами земной атмосферы совсем холодно. Космические корабли летят при стоградусном морозе. Как же будут вести себя в этих условиях разные материалы, например смазочные масла, резиновые трубки или прокладки?
      Если самый обыкновенный резиновый мячик опустить на секунду в сосуд с жидким воздухом, внешне он не изменится. Но стоит уронить его на пол, как мячик разлетится вдребезги, словно стеклянный.
      Такими же хрупкими становятся на стоградусном морозе резиновые трубки, шланги, каучуковые прокладки. Даже обычное смазочное масло при такой низкой температуре твердеет, крошится и делается негодным.
      Поэтому, сооружая космическую ракету или корабль, очередной спутник или луноход, конструкторы и инженеры, прежде чем воспользоваться тем или иным материалом, испытывают его в жидком воздухе. Они либо подбирают такие материалы, которые не боятся стоградусного мороза, либо создают в лабораториях новые, морозоустойчивые.
      Что же касается работы реактивных двигателей космических ракет, то здесь жидкий воздух, вернее, составляющий его кислород, просто необходим.
      Если зажечь лучинку, она будет медленно тлеть. Но достаточно лишь прикоснуться ее кончиком к жидкому кислороду, как она вспыхнет ярким пламенем и тотчас сгорит вся целиком.
      Вот как усиливает любое горение жидкий воздух.
      Когда мы видим по телевизору космодром и установленную на нем громадную ракету-носитель, мы замечаем, что за несколько минут до старта нижняя часть ракеты окутывается паром. Но это испаряется не вода, а жидкий кислород, которым заправляли ракету перед тем, как включить двигатели.
      После старта зажженное в двигателях ракеты топливо соединяется с жидким кислородом. От этого оно вспыхивает тысячеградусным огнедышащим пламенем и уносит ракету за пределы Земли...
      НА ЗЕМЛЕ, В ВОДЕ И В НЕБЕ
      Итак, ты теперь узнал многое о разреженном, сжатом и жидком воздухе и знаешь, как он служит человеку в разных случаях.
      А теперь подумай - не помогает ли нам порой и самый обыкновенный воздух, которым мы дышим?
      Вспомни про ветер, который надувает паруса яхт, движет крылья мельниц и ветряных двигателей, поддерживает в небе твой воздушный змей.
      Вспомни и то, как восходящие потоки воздуха несут на себе парящий в небе планер, как воздух заполняет купол парашюта, спасая потерпевшего аварию летчика, как воздух в акваланге дает возможность наблюдать жизнь моря подводному пловцу.
      И ты согласишься, что наш друг воздух вполне заслужил эту книжку о нем.