Пламя и взрыв

Как проявляла себя детонация в двигателе? Громким «стуком», перегревом двигателя и даже его повреждением. Стоило водителю заправить бак машины бензином пониженного качества, как при форсировании двигателя раздавался металлический стук различной силы, от едва различимого до сотрясающих ударов, будто по двигателю колотят молотом. «Стучат пальцы», — объясняли некоторые («палец» связывает поршень с шатуном). Первым делом Щелкин и Соколик испробовали получавший все большее распространение «успокоитель» — вещество с трудным названием: тетраэтилсвинец.

Стук становился слабее, так как добавка «успокоителя» к бензину сильно подавляла детонацию.

Но каким путем влияет «успокоитель» на возникновение и развитие детонационной волны? Не тем ли, что способствует реакции окисления перед фронтом пламени?..

Выяснив некоторые детали характеристик топлив с точки зрения их устойчивости к детонации, Соколик предложил писать отчет.

Кирилл даже не сразу понял, о чем говорит старший коллега. Сейчас, казалось ему, только предстояло развернуть настоящее исследование, ведь прояснялось «поведение» антидетонатора.

— Нам поставлена конкретная задача: дать опытные данные и высказать свои предположения, понимаешь — предположения! — убеждал Соколик. — Это мы сделали. И нечего мудрить. Теоретики и без нас разберутся.

Спорить с руководителем группы было бесполезно. Но чувство неудовлетворенности, оставшееся у Кирилла после выполненной работы, еще более усилилось.

«У нас много толкуют о том, что молодые кадры плохо и медленно растут, — говорил он на партийном собрании института. — Известно, что люди растут и крепнут на настоящей работе. Для того чтобы научный сотрудник рос, он должен самостоятельно выполнять весь цикл научного исследования — от изучения задания до разработки методики, математического и литературного оформления своей работы.

У нас делается иначе. Например, в нашей лаборатории, когда экспериментальная часть готова, руководитель берет этот материал и пишет статью или просто диктует ее сотруднику. Таким образом, создается отношение к работнику, как к исполнителю, простому экспериментатору…»

В Ленинградском отделении архива Академии наук хранится статья К И. Щелкина, которая подтверждает, что его притязания на углубленные исследования были не беспочвенны. Уже тогда он проник в самую суть современных методов изучения газовых взрывов, не только в трубах, но и непосредственно в двигателях. Для этого, рекомендует он в своей статье, в головке цилиндра мотора «прорубается» узкое оконце и закрывается кварцевой пластинкой. Фотоаппарат укрепляется возле окошка. «Заглянув» в работающий мотор, ученые могли убедиться в полной аналогии механизма распространения горения в двигателе и в экспериментальных трубах.

«За границей изучение горения ведется уже свыше пятидесяти лет, в СССР около двух лет, — отмечает Щелкин в заключении этой научной работы. — Весьма желательно, чтобы институты и лаборатории, работающие в области горения применительно к эксплуатации и конструированию двигателей внутреннего сгорания и к шахтной безопасности, воспользовались вышеописанными методами, давшими уже много плодотворных результатов».

По плану работ Щелкину предстояло поставить опыт и измерить скорость с точностью, которой еще не бывало. «Что-то надо делать с трубой, чтобы обеспечить эту повышенную точность», — раздумывал Щелкин, набрасывая эскиз за эскизом. А что, если идти к наивысшей точности методом сравнения?

— Возьмем не одну стеклянную трубу, а две, — объяснял он свою идею Соколику, — и пусть два пламени распространяются в одну сторону со сдвигом…

— Ну и что?

— Как «что»?..

— Пусть до одной стеклянной трубы у пламени будет путь короткий, длиной метров в пять. Этого вполне достаточно, чтобы началась детонация… А ко второй трубе пламя пойдет более долгим путем, заставим его пройти метров на шестнадцать больше. Пленка зафиксирует оба пламени, и мы определим время по промежутку между их фотографиями.

Они получили скорости детонационной волны для смесей, горящих с уменьшением объема (водород+ + кислород) и без изменения объема (метан + кислород). Определили значения для разных давлений, от атмосферного до минимального, при котором возможна детонация, уточнили то, что было опубликовано специалистами прежде. Но и теперь Кирилла не покидало беспокойство: сколько можно собирать факты, не объясняя их сути?

Этими мыслями он делился с переехавшей в Ленинград женой. Найти угол Кириллу так и не удалось, и они обитали в лаборатории. Это была, наверное, единственная в Ленинграде «лабораторная» семья. Днем помещение гудело от пламени, здесь скрежетал металл, щелкали фоторегистраторы. Ночью на лабораторном столе раскидывалась серая шуба, — не сразу удалось разжиться матрацем.