Николай Григорьев - Приключения крылатого колеса

Всякий знает таблицу умножения. Но представьте, что в ней не хватало бы какой-нибудь строки, например 5x5 = 25 или 7x7 = 49? Вот бедовали бы школьники! Ведь многие задачи из задачника превратились бы в неразрешимые загадки… Пример шуточный. Но конструкторам Завода водяных колес было не до шуток, когда в математике не досчитались нескольких строк, причем таких, которые как раз были нужны для расчета турбины-великана.

Слов нет, математика – одна из важнейших наук, гордость победоносного разума человека. Математика – как могучее дерево с кроной из тысячелетней, неувядающей листвы. Только еще не все почки на этом дереве распустились: иные дремлют в зародыше. Вот от таких математически невызревших почек и страдает наука о турбинах.

Конечно, в свое время дойдут и эти почки… Но конструктор великана не может дожидаться даров математического дерева. Некогда. Торопит срок.

Рассказывают, что одна из шведских фирм (а Швеция славится турбинами) изготовила в поисках высокого КПД сто моделей рабочего колеса. Усердие шведских лаборантов похвально. Но сколько же они сидели у ванны? Пожалуй, не один год.

Нет, нам это не подходит. Не может Великан нежиться в ванне, годами пребывая в младенческом возрасте. Час его возмужания определен коэффициентом К – потребностями коммунистического строительства: восемь месяцев – и турбина должна быть уже в чертежах.

Как же поступить?

Орешникова, под впечатлением профессорского заказа, размечталась: "Вот бы Академии наук изобрести в математике такую формулу, чтобы конструктор – раз-раз! – покрутил арифмометр – и готов ответ, какими делать лопасти турбины! Сразу по формуле делай чертежи турбины – ив производство".

Мечты, мечты… Такой спасительной формулы создать невозможно. Уже школьник, начинающий изучать геометрию, знает, что в математике не все ясно и просто, как дважды два – четыре. В формуле окружности (2?R) или круга (? 2) величина я не имеет точного значения. Для грубого решения задачи величину ограничивают тремя знаками: 3,14. Более точное значение: 3,1415. Еще более точное: 3,14159… и так далее.

Среди людей, выполняющих ответственные расчеты, существует даже стишок (в старой орфографии): "Кто и шутя и скоро и пожелаетъ ? узнать число, – ужъ знаетъ". Переводя количество букв в цифры, без труда напишем: 3,1415926536. Здесь одиннадцать знаков. Можно написать л при помощи сотни знаков и тысячи знаков, и все-таки оно не будет таким точным, как 2x2 = 4.

А что такое лопасть гидротурбины, если посмотреть на нее математическим глазом? Это геометрическое тело, очень сложное, представляющее собой комбинацию различных сферических поверхностей. Значит, без участия ? к расчету лопасти не приступить. А где ? – там неточность. Вот и получается, что конструкторы турбин могут получить от математики лишь приближенный ответ.

Без ванны не обойтись. Только в воде, на модельке, путем многократных проб удается восполнить неточность математических формул.

Но если от ванны не уйти, к чему это обращение к Академии наук? Может быть, и вправду заказ Белова на математику – всего лишь стариковское чудачество?

Нет, Белов и не помышлял об упразднении ванны. Важно, чтобы программа у ванны не затянулась: не сто шведских, а четыре – пять образцов в воду – и достаточно: в журнале засияет наивысший КПД!

Но такой короткий эксперимент возможен только в результате очень солидного теоретического расчета. А для солидного расчета нужны надежные формулы. Таких не существовало. Вот их и заказал Белов.

Стало известно, что в академии к заказу Завода водяных колес отнеслись с полным пониманием. Вскоре на завод к Белову приехали видные математики – москвичи и ленинградцы, побеседовали с главным конструктором и уточнили существо задачи.

На завод явился посланец с берегов Волги от строителей станции. Похоже, второпях и переодеться не успел: на плечах его коробился брезентовый плащ, подметавший подолом тротуар; сапоги тусклые, серые от въевшейся в них цементной пыли; шляпа с рваными полями.

Там, на Волге, со дна ее поднимался новый в геологии горный хребет. Только не стихийные вулканические силы были тому причиной. Гору делали по чертежу. Строитель нажимал кнопку подрывной машинки, и на берегах реки в дыму и пламени рушились и дробились скалы, превращаясь в строительный материал. Строители садились в диковинные машины – сосущие, роющие, сверлящие, гребущие, – трогали рычаги управления, и послушные человеку стальные помощники перемещали необозримые пласты земной поверхности. Все это сваливалось в Волгу, чтобы наращивать и наращивать подводный хребет… Когда этот хребет поднимется до отметок, указанных в чертеже, он станет плотиной. Запруженная Волга разольется, как море.