Во время работы человеку нужно разное количество кислорода: от пол-литра до трёх и даже трёх с половиной литров в минуту. Помогать себе (поворачивать краны, нажимать кнопки и тому подобное) он не намерен. Извольте дать конструкцию, которая это будет делать за него сама.
Есть разные пути. Можно, например, подавать в нижний бачок столько перекиси, чтобы из неё каждую минуту выделялось 3 –3,5 литра кислорода.
Этого хватит в любом случае. Однако в момент, когда человек стоит без дела или выполняет лёгкую работу, так много ему вовсе не нужно. Лишний кислород будет расходоваться бесполезно. Придётся брать с собой лишний запас перекиси.
Можно подобрать диаметр трубки так, чтобы ежеминутно получалось какое-то промежуточное количество кислорода – скажем, полтора литра. В среднем это правильно. Но человек не умеет дышать «в среднем». Иногда ему нужно только пол-литра, и лишний литр будет уходить зря. В другие же минуты он начнет испытывать нехватку кислорода, и его вряд ли утешит мысль, что ещё недавно кислород был в избытке…
Долго не удавалось преодолеть это препятствие. Но наконец, «после больше чем одной неудачи» (как пишут в старых книгах), мы нашли решение. Трубку, через которую перекись поступает в нижний бачок, снабдили особым приспособлением – чем-то вроде золотниковой коробки паровой машины.
Приспособление довольно простое: цилиндр и поршень. При разложении перекиси выделяется кислород. Кислород, как и подобает газу, равномерно давит во все стороны. В частности, он нажимает на поршень и заставляет его подняться в цилиндре. При этом поршень перекрывает отверстие, через которое перекись из верхнего бачка попадает в нижний. Поступление перекиси прекращается. Давление в нижнем бачке постепенно падает – человек расходует кислород для дыхания. Когда давление упадёт ниже определенной величины, поршень опустится, откроет отверстие, и в бачок поступит новая порция перекиси.
Данил Данилович рассматривал чертёж дольше обычного. Мы ждали. Честно говоря, я считал, что у нас есть некоторые основания гордиться. Д.Д. отложил чертеж, взял его снова… Сказал, нисколько не меняя своего обычного, суховато-вежливого тона:
– Ничего. Работать будет. Но можно проще.
– А зачем? – спросил я.
– Раз можно – значит, нужно, – отрезал Д.Д.
– Готов спорить… – начал Гена.
– Проиграете, – был ответ.
Д.Д. взял карандаш, несколькими линиями изобразил бачки. Взглянул на Гену и отложил карандаш в сторону.
– Нет, не сегодня. Через три дня. Если вы не сделаете раньше…
Всю дорогу Гена молчал. А когда мы подошли к его дому, сказал мрачно:
– Я проиграл. Клапан.
– Какой клапан?
– Обратный.
Никаких поршней и цилиндров. Отверстие и круглая, вроде монеты, пластинка с пружиной. Когда давление в нижнем бачке падает, пружина отжимает пластинку, и перекись свободно проходит в отверстие. При повышении давления газ давит на «монету», она запирает отверстие, и приток перекиси прекращается. Гениально.
– Ты думаешь, Д.Д. догадался?
Гена пожал плечами:
– Знал с самого начала.
Похоже, что так. Едва взглянув на чертёж, Д.Д. сказал:
– Прикинем… – и сразу полез за книгами.
Он мгновенно находил нужную страницу, солнечный зайчик едва успевал за бегунком логарифмической линейки. А расчёт занял много времени, Д.Д. «прикидывал» тщательно. Зато мы получили все необходимые данные: размеры клапана, число витков пружины, материал, из которого следует делать пластинку.
– С клапаном всё, – резюмировал Д.Д. – Переходите ко второй проблеме.
«Переходить» к ней нам вовсе не требовалось. Уже много месяцев мы бились над этой окаянной проблемой. Как обеспечить работу аппарата во всех положениях?
В обычных водолазных скафандрах всё просто. Там кислород – газ, хранящийся в баллонах под высоким давлением. Стоит открыть вентиль, и газ «потечёт» в любом направлении: в сторону, вверх, вниз.
Перекись водорода – жидкость. Как всякая жидкость, она течёт вниз – из верхнего бачка в нижний. Здесь она разлагается, и кислород поступает на дыхание.
В нормальном положении так. А если человек ляжет или, хуже того, встанет на голову? Тогда нижний бачок окажется сверху, перекись же вверх не пойдёт. Не пойдёт – значит, не сможет разлагаться (ведь катализатор только в нижнем бачке!), и человек задохнется, имея за спиной сотни литров кислорода… Можно ли заставить жидкость течь вверх? Конечно. Для этого существуют напорные башни, насосы самых различных конструкций. Однако носить на себе башню (типа пожарной каланчи) неудобно. И насос тоже. К насосу нужен двигатель, а к двигателю – горючее…
Ручной насос? В наших проектах и это было. Однако Д.Д. принёс велосипедный насос и попросил кого-нибудь из нас встать на голову и поработать… В общем, мы перестали спорить.
Было и многое другое. Скажем, превратить верхний бачок в цилиндр, а верхнюю крышку – в поршень. Поршень давит на перекись, деваться ей некуда и…
– Сложно, громоздко и не герметично, – определил Д.Д.
Мы не настаивали. Тем более, что были и другие трудности. Поршень давит на перекись – ясно. Но что давит на поршень…
Решение нашлось. И очень удобное, так как «по совместительству» оно устраняло трудности, связанные с пайкой или сваркой алюминия. Верхний бачок решено было сделать мягким. То есть не совсем мягким. Верхняя и нижняя крышки остались металлическими, алюминиевыми. А для стенок мы подобрали специальное синтетическое волокно, на которое перекись водорода не действует.
Давить на такой – полумягкий – бачок гораздо проще. Данил Данилович рассчитал пружины, которые сжимали бачок сверху и снизу.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68