При трении мокрыми руками о гладкие поверхности ушек в определенном темпе возникает звук (писк), какой обычно получается при трении ладонями рук о перила лестницы или о другие хорошо отполированные предметы. Эти звуковые колебания — первопричина «закипания» воды. Они усиливаются или очищаются упругими бортами, как мембраной. С помощью спиральных выступов на стенках таза энергия звуковых колебаний направляется пучком на дно. Сконцентрированная и получившая определенную направленность энергия колебательных движений выступающих частей таза с силой выталкивает из воды отдельные потоки ее капель или даже струй на высоту до 15—40 см. Создается впечатление интенсивного кипения всей или центральной части поверхности воды. При прикосновении рукой к бортам таза, уменьшении интенсивности или изменении направления трения кипение мгновенно прекращается, но на поверхности воды образуется рябь устойчивого рисунка в виде четырехугольных фигур.Таз «четырех рыб» не был специально изготовлен для осуществления в нем процесса «кипения» холодной воды. Этот эффект, по-видимому, был открыт впоследствии совершенно случайно.
По сведениям китайских литейщиков, таз с «закипающей» холодной водой — единственный в мире; находится он в г. Ханьчжоу. Попытки создания второго такого же экземпляра не увенчались успехом. Но автору удалось выяснить совсем иное. Действительно, в Ханьчжоу был старинный таз с «закипающей» водой, отлитый около 600 лет тому назад. Но от длительной демонстрации эффекта кипения он полностью пришел в негодность. Один из старых смотрителей музея нашел похожий таз у антикваров Шанхая и купил его. Этот новый таз «четырех рыб» (рис. 1, а) и демонстрировался последние годы. Возраст его точно не установлен; может быть он ровесник первому, а может быть и намного моложе. Таким образом, было выяснено, что теперешний Ханьчжоуский таз не единственный в мире. До него существовал подобный таз. Но и это не все.
На юге Китая, в г. Чунцине, находится третий таз, способный привести к «кипению» холодную воду. Своими контурами этот таз (его называют «таз Хань») отличается от таза «четырех рыб», хотя и он на дне имеет рисунок из четырех рыб, расположенных также против часовой стрелки (рис. 1, б). Но спирали и разные завитки в «тазе Хань» повернуты по часовой стрелке, рисунки выполнены иначе и т. п. Однако вода в нем закипает при трении о ручки не менее интенсивно, чем в тазу «четырех рыб».
Четвертый «чудодейственный» таз — таз «двух драконов» (рис. 2) — находится на севере Китая, в г. Дальнем. Он отличается от описанных формой, рисунком, размерами, но эффект при трении дает тот же.
Во всех этих тазах есть нечто общее, определяющее их чудесное свойство: квадратные ушки на тонких и упругих бортах; выпуклые рисунки со спиралями, исходящими со сравнительно толстого дна, разрисованного выпуклыми волнистыми пли прерывистыми изображениями; большая разница в толщине бортов и донной части таза.
Секрет «кипения» воды — в колебательном движении. Это было установлено на примере простого стеклянного сосуда с водой, который подвергали действию колебательных движений определенной частоты. Нет никаких сомнений, что и сейчас можно изготовить чудодейственный таз, обладающий этим интересным свойством.
ЛИТАЯ РУКА ПЕТРА ВЕЛИКОГО
Литейщики уже давно выступают как летописцы. Их летописи мало стираются временем. Литые летописи распространены особенно широко у народов, которые считают каллиграфию одним из видов искусства, дополнением к живописи или к разным видам прикладного искусства. По ним пишутся истории, восстанавливаются древние языки, уточняются подробности больших событий, социальный строй, взаимоотношения между народами и т. п.
Русские литейщики издавна прибегали к изображениям письмен на отливках. Это были и надписи на надгробных плитах, и своеобразная буквенная орнаментовка (например, сплошь покрытые текстом уральские плиты), и средство прославления власть имущих.
Чтобы запечатлеть чей-то облик, скульпторы снимали с лица умершего восковую или гипсовую маску, служившую литейщикам подлинником — моделью для литья бюста или барельефа. Но литейщики подарили нам много интересного, ненарочитого, зафиксированного экспромтом. Таким получилось литое изображение руки Петра Великого.
Петр I много внимания уделял развитию литейного дела в России: поощрял мастеров, сам специально изучал за рубежом ремесло литейщиков, приглашал к себе на работу лучших западных мастеров, ревностно следил за работой литейных заводов, часто бывал там. Рассказывают, что во время посещения одного из литейных цехов Петр I случайно оперся рукой на приготовленную к работе формовочную смесь и сделал на ней отпечаток своей руки, то есть литейную форму, моделью которой послужила его рука. Конечно, литейщики не упустили такого случая, заполнили форму жидким металлом и получили литую копию кисти царя Петра I.
В литом тексте на оборотной стороне отливки (несколько таких отливок хранится в Государственном историческом музее в Москве) сообщается следующее: «Снимокъ съ оттиска руки Петра Великаго сдЪланнаго Имъ на пескъ въ основан-номъ Имъ-же чугунно-литейномъ заводъ въ 1707 г. въ г. Липецк!.. Подлинникъ хранится въ здаши Липецкихъ ми-неральн. водъ. Йен. на заводт. Бр. Миловановыхъ въ Ли-пецкъ».
Так литейщики запечатлели руку человека, сделавшего необычайно много для развития отечественного литейного производства.
ОТЛИВКА ДЛЯ ЦАРЬ-МОЛОТА
Знаменитый Мотовилихинский завод в Перми подарил миру не одну техническую диковинку, не одну уникальную отливку. Об одной из них — об огромной чугунной пушке — уже говорилось. Не менее выдающейся была отливка для уникального Царь-молота.
Для проковки больших стальных пушек требовался кузнечный молот необычной мощности — ударной силы до 160 т (вес падающих частей больше 50 т). Таких молотов мир еще не знал. Предельная мощность самых крупных молотов Европы и Америки в то время составляла лишь 30 т. Мощный молот был спроектирован Николаем Воронцовым (впоследствии директор Петербургского горного института) и 17 февраля 1875 г. на нем отковали первую болванку весом 1000 пудов в присутствии русских и зарубежных специалистов. На нем можно было ковать болванки весом больше 3000 пудов. Но не только мощностью славился на весь мир этот молот, а и своей точностью. В подтверждение этого проводились такие опыты. Под боек молота клали карманные часы, а вокруг них укладывали стальные бруски значительно большей высоты. Ударом молота стальные бруски осаживали (расковывали) в лепешки до толщины часов. Последним ударом стекло часов разбивалось, но сами часы оставались неповрежденными. Работа молота-гиганта удивляла весь мир, им интересовались А. М. Горький, Д. И. Менделеев, адмирал С. О. Макаров, А. П. Чехов и другие выдающиеся люди нашей страны.
Очертания этого молота придал памятнику на горе Вышке инженер В. Е. Гомзиков — участник событий 1905 г. в Мотовилихе. Таким образом, монумент революционным борцам стал в то же время и памятником техническому чуду, прослужившему более 60 лет.
Но не меньшим чудом является часть этого молота — литой его шабот (стул), который с полным основанием можно назвать Царь-отливкой: это самая крупная в мире отливка — ее вес составил больше 600 т. Процесс литья такого шабота по грандиозности замысла, по остроумию самой техники его исполнения, по размаху и дерзости инженерной мысли не имеет в мире себе равного.
Для приблизительного представления о сложности технических решений и об искусстве русских литейщиков, создавших Царь-отливку, можно привести несколько интересных данных. Для размещения формы шабота потребовался кессон глубиной 40 м. Дно его располагалось на 25 м ниже уровня воды р. Камы, на берегу которой велись эти работы. Литейщики понимали, что малейшее просачивание в форму подпочвенных вод и соприкосновение их с жидким металлом повлечет за собой взрыв огромной разрушительной силы, брак уникальной и дорогостоящей отливки и человеческие жертвы. Поэтому создание надежного кессона явилось инженерной проблемой большой важности. Трудности создания могут стать понятными и не специалистам, если учесть, что большую часть глубины кессона пришлось рыть в условиях плывунов, постоянного притока воды. По той же причине, вероятно, литейщики столкнулись с большими трудностями и при самой формовке.
Невероятный труд, изобретательность и внимание потребовались литейщикам для того, чтобы избежать в таких крайне неблагоприятных условиях спекания (сплавления) металла отливки с материалом формы. Даже в обычных отливках жидкий металл проникает в поры формы, сплавляется с ее материалом, что приводит к полной негодности отливки. В форме же Царь-отливки давление жидкого металла в десятки раз превышало давление в обычных отливках. Кроме того, если залитый в обычную форму металл пребывает в жидком состоянии в течение нескольких минут, а затем затвердевает, то в форме Царь-отливки он находился в жидком состоянии, то есть в состоянии наиболее активного воздействия на стенки формы, в течение десятков часов.
У литейщиков, отливавших мотовилихинский шабот, не было забот, которые бы не вырастали в проблемы, беспрецедентные в их решении: все было ново, трудно, необычно, без дорог, проторенных на других заводах, в других странах.
Огромные трудности возникли при одной из заключительных операций литья — заливке формы. Литейщики считают заливку хоть и ответственной, но самой простой операцией литья. Заливка же шабота превратилась в почти непреодолимую трудность. Где взять сразу почти 650 т чугуна? Такое количество чугуна — почти суточная выплавка крупной доменной печи того времени. Но доменной печи на Мотовили-хинском заводе не было. Русские литейщики предлагают дерзкий, никем не повторенный план: построить возле формы специальный металлургический цех. Огромный литейный цех для одной заливки! И такой цех был построен. По мощности мало какие современные цехи могут с ним стать в ряд. Литейщики Мотовилихи построили специально вокруг формы двадцать крупных вагранок. Целые сутки потребовалось литейщикам, чтобы вывести эти вагранки «на старт», то есть привести их все одновременно в рабочее состояние. А затем уже началась плавка металла. Вагранки с учетом периода наладки работали непрерывно в течение 120 ч. Металл многие десятки часов непрерывно лился из леток вагранок по каналам прямо в форму. Такого еще мир никогда не знал, это никому не удалось повторить. Заливка формы была завершена благополучно.
