«Что нужно?» спрашивал он самого себя, как строгий учитель растерявшегося школьника, и вслух заставлял себя твердить, как заданный урок:
— Прежде всего скорость турбинного колеса на окружности должна быть чрезвычайно значительной для того, чтобы результаты оказались экономически выгодными. Для достижения такой большой окружной скорости при колесе не слишком больших размеров нужно иметь неслыханное число оборотов колеса, порядка 20–30 тысяч оборотов в минуту…
О, эти скорости вполне соответствовали творческим стремлениям Лаваля! Но как сконструировать вал и подшипники, которые давали бы возможность без вибрации работать турбинному колесу с такой неслыханной скоростью? и как добиться прочности и уравновешенности турбинного диска?
В самом деле, если представить себе колесо, диаметром всего полметра, делающее 30 тысяч оборотов в минуту, т. е. имеющее окружную скорость в 340 метров в секунду, и допустить, что это колесо не сбалансировано на периферии хотя бы только на один грамм, то центробежная сила, которая при такой скорости возникнет, разнесет на куски все колесо!
Этот турбинный вал, это турбинное колесо теоретически готовой машины, но практически еще далекой от осуществления, преследовали Лакали даже во сне. Он видел, как диски разлетались на куски, разбивавшие стены противоположных домов, калечившие людей. Просыпаясь в ужасе, он опять садился за стол, пил кофе и думал. Не было сил, которые могли бы остановить творческое воображение этого упрямого человека, как ни велики были трудности, но ведь где-то в природе существовали же и законы их преодоления.
И Лаваль продолжал искать.
В мастерских опыты не прекращались. Применять для турбинного колеса обыкновенный жесткий, мощный вал оказывалось совершенно невозможно: во время опытов с такими валами в турбине при скорости 30–40 тысяч оборотов, машина легко приходила в дрожание, вал изгибался, и немыслимо было добиться хотя какой-нибудь надежности в эксплуатации. Опыты повторялись при самых разнообразных условиях, но вибрации машины устранить не удавалось. Надо было что-то принципиально изменить, и, бросая все, Лаваль снова и снова начинал искать выхода из положения.
Поиски были безуспешны до самого конца 1888 года. И как это часто бывает в трудных положениях, выход был найден, но совсем не там, где искал его Лаваль. Задача решалась не жесткостью, мощностью и прочностью системы, к чему стремился Лаваль сначала, а, наоборот, ее чрезвычайной гибкостью и податливостью.
Решению задачи предшествовало знакомство Лаваля с изобретателем этой системы, бароном Бетгольсгеймом, который в это время явился в Стокгольм по приглашению Бернстрема для переговоров о покупке его знаменитого патента «Альфа» акционерным обществом «Сепаратор».
Это был очень серьезный шаг нового директора общества. Хотя Лаваль, занятый в своих мастерских, давно уже отвлекся от непосредственного участия в делах «Сепаратора», но на этот раз, по настоянию друзей, он должен был принять живое участие в обсуждении стратегических планов Бернстрема, вступившего в решительную схватку со всеми конкурентами общества на мировом рынке.
Лаваль был нужен правлению и в качестве технического советника, так как в данном случае речь шла не только о чисто коммерческом предприятии, но и об изменении конструкции сепараторов, до сего времени выпускавшихся в продажу.
Планы Бернстрема сводились к тому, чтобы с патентом Бетгольсгейма выпустить на рынок машину, с которой вообще немыслимо было бы конкурировать.
«Альфа — Лаваль»
Успех сепараторов Лаваля, как и следовало ожидать, чрезвычайно возбуждал энергию других конструкторов, работавших в этой области и старавшихся выбросить на рынок новые конструкции таких же машин.
Как прежде Ламму, так теперь и Бернстрему приходилось вести немало судебных процессов то преследуя своих конкурентов, то, наоборот, защищая свой патент от претензий, предъявлявшихся другими изобретателями.
Среди наиболее серьезных и опасных конкурентов лавалевским сепараторам была машина, сконструированная немецким изобретателем Клеменсом Бетхольсгеймом.
Бетхольсгейм, происходивший из аристократической немецкой семьи, получил прекрасное техническое образование у профессора Джоули и некоторое время работал в знаменитой немецкой фирме Сименс-Гальске, сначала в Берлине, а затем на предприятии фирмы в Шварцкопфе. По указанию профессора Линде, изобретателя холодильных машин, виднейшего авторитета в области техники, он занимался одно время исследованиями в области спиртовой промышленности, а затем перешел на работу в соляные предприятия, в качестве конструктора, к профессору Рединтеру.
Здесь впервые ему пришлось иметь дело с центробежными машинами, которые старались приспособить для высушивания соляных растворов. После многих опытов, производившихся Бетхольсгеймом в Тюрингене, ему удалось добиться отделения соли от воды в центрофуге, однако непрерывной работы машина эта не давала.