Три составляющие развития человечества 8 страница
При нынешнем уровне развития науки и техники подводные базы отнюдь не являются мечтой. Это вполне осуществимо. Если немцы освоили навигацию до такой степени, что все военные операции могут совершаться под водой, то в этом случае очевидная уверенность фон Тирпица объяснима. Обладание таким грозным средством могло бы дать Германии огромное преимущество в нынешнем конфликте – достаточное, чтобы компенсировать все, в чем она проигрывает.
Но даже если это имеет место, применяемый сейчас тип субмарин водоизмещением в среднем одна тонна не позволит проводить операции с требуемой интенсивностью и быстротой исполнения, так как и наступательные возможности, и скорость таких судов ограничены. Если это ясно стороннему специалисту, насколько более очевидным это должно быть профессионалам, которые годами набираются опыта для устранения именно такого рода чрезвычайных обстоятельств. Германские конструкторы военно‑морских судов должно быть уже давно поняли, что для окончательного решения стоящих перед ними задач им придется строить субмарины гигантских размеров. В них они смогут воплотить все необходимое для ведения наступательных операций: высокую скорость, большой радиус действия и способность погружаться на продолжительное время.
Подводная лодка в доках.
Нет никаких достоверных свидетельств о том, что реально строятся субмарины, являющиеся настоящими подводными боевыми кораблями. За исключением одной, той, что построена для России. Эта громадная подводная лодка, как о ней пишут, имеет водоизмещение 5 400 тонн и оснащена двигателями мощностью в 18 000 лошадиных сил. Надводная скорость достигает двадцати шести узлов, а под водой – четырнадцати. Радиус действия составляет 18 500 миль, и она способна пройти в подводном режиме 275 миль. На ее борту находится большой экипаж, 120 мин и 60 торпед, и она может оставаться под водой в течение долгого времени. Это новость не вчерашнего дня, а немцы не медлят в подхватывании любой новой идеи, имеющей отношение к способам ведения войны. Напротив, факты свидетельствуют о том, что они, как правило, далеко опережают другие страны в технических достижениях такого рода. Вполне логично предположить, что они намного продвинулись вперед и, как всегда, втайне от всех. И если они построили много субмарин такого уровня, они не только способны осуществить эффективную блокаду, но могут даже добиться успеха в попытке вторжения. Возможно, это и есть то, что придает им поразительную уверенность в этой битве против значительно превосходящих сил, возможно, это и есть праща Давида.
* * *
Недавние высказывания по поводу цеппелинов производят такое странное впечатление своей слабостью и настолько контрастируют с прежними решительными заявлениями, что уверенность в разрушительной силе этого вида летательных аппаратов сильно поколеблена, причем больше из‑за этих высказываний, чем из‑за недостаточных тактико‑технических данных. Тем не менее цеппелины, несомненно, сыграют очень важную роль в этой небывалой доселе войне. Нет сомнений, что они могут с успехом применяться для транспортировки специально приспособленных для этого субмарин небольшого размера водоизмещением несколько тонн и для их размещения в соответствующих местах в ночное время. Производство таких небольших лодок могло бы обойтись в несколько тысяч долларов каждая; их не нужно оснащать сложной аппаратурой, как это делается на обычных субмаринах, а поместить в нее только одну торпеду с пусковым устройством. Понадобился бы только один оператор‑доброволец для управления; и если бы оказалось, что таких субмарин произведено значительное количество, они могли бы стать тем фактором, с которым придется считаться.
Русская подводная лодка «Дельфин» начала прошлого века.
Что касается истребления торговых судов, Германия имеет сомнительное превосходство, состоящее в том, что ей нечего терять. Более того, следует указать, что в этом отношении британское превосходство в численности не имеет никакого значения. Англия может иметь сто судов на каждое немецкое судно, результат будет тот же. Субмарина, которая выходит на задание с целью уничтожения объекта, вооружена зрением, а суда, предназначенные для прикрытия, слепы. В скором времени появятся эффективные приборы для борьбы с этой угрозой, но в данное время вопросы исключительной важности зависят от обстоятельств таинственных и неизвестных. Атмосфера насыщена ожиданием надвигающейся катастрофы, и перед взором человечества разворачивается невиданное доселе ужасающее зрелище.
Английский пассажирский лайнер «Лузитания» был подбит торпедой с немецкой подлодки и затонул в 1915 г., унеся на дно 1195 пассажиров и членов экипажа. Спаслось всего 754 человека.
Война и чудеса будущего
Нет смысла помышлять о разоружении и всеобщем мире перед лицом внушающих ужас событий, разворачивающихся в настоящее время. Они убедительно доказывают, что ни одной стране не будет позволено управлять всеми остальными каким бы то ни было образом. Прежде чем все народы смогут почувствовать защищенность своего существования, и прежде чем утвердится мировая гармония, необходимо устранить определенные препятствия, основными из которых являются германский милитаризм, британское владычество на море, мятежная волна в многомиллионной России, угроза, исходящая от желтой расы, и власть денег в Америке. Устранение этих препятствий будет происходить медленно и тяжело в соответствии с земными законами. Земля не скоро еще избавится от международных трений и вооруженных конфликтов. Продвижение человечества по пути прогресса проходило бы не так трудно, если бы энергию войны можно было удерживать исключительно в потенциальной форме. Это достижимо и будет достигнуто путем повсеместного внедрения беспроводной энергетики. Тогда вся энергия разрушения без труда окажется под контролем жизнеутверждающих сил мира.
Содержание и техническое обслуживание боевых судов и других боевых средств сопровождается потрясающим расточительством. Корабль стоимостью двадцать миллионов долларов становится фактически бесполезным по истечении каких‑то десяти лет, устаревая по меньшей мере на два миллиона долларов в год, не говоря уже о том, чтобы приносить доход. Вряд ли более чем один корабль из пятидесяти служит своему истинному назначению. Чтобы уменьшить эти разорительные потери и использовать некоторые изобретения, я несколько лет тому назад разработал подробный план. Он был признан целесообразным, но в финансовом и в других отношениях трудновыполнимым. Теперь, когда национальная экономика и боеготовность стали животрепещущими вопросами, он обретает особый смысл и значимость.
Баррикады на Литейном проспекте в дни Февральской революции 1917 г.
Основная идея состоит в том, чтобы сделать боевые корабли пригодными для рентабельного использования в мирных целях, одновременно улучшая их по ряду свойств. Я осведомлен о внесенном недавно предложении использовать суда в качестве перевозчиков товаров, но этот план непригоден и может стать препятствием на пути дальнейшего совершенствования. Мой проект в первую очередь предполагал установку электрического привода и использование турбодинамо‑машин для освещения, энергоснабжения, изготовления различных полезных товаров и предметов на борту корабля или на суше. Это стало бы шагом вперед в направлении современного развития, отвечающего целям и военной, и производственной готовности. Более того, я планировал создание корабля нового типа на совершенно иных принципах, который был бы ценным вкладом в сохранение мира и в гораздо большей степени средством разрушения в военное время. Крейсеры нового типа, если их оборудовать в соответствии с планами министерства военно‑морского флота, создадут четыре центральные электростанции, каждая мощностью 180 000 лошадиных сил. Турбины и динамо‑машины рассчитаны на максимальную эффективность и действуют в наиболее благоприятном режиме. Рыночная стоимость энергии, которую они способны выработать, составляет несколько миллионов долларов в год, и ее возможно использовать с выгодой в тех местах, где легко добывается топливо, и его удобно подвозить. Эти электростанции могли бы оказаться исключительно полезными в случае возникновения чрезвычайных обстоятельств. Их можно было бы быстро направлять в любую точку на побережье Соединенных Штатов Америки или в любое другое место, и это дало бы возможность правительству оказывать незамедлительную помощь в любое необходимое время.
Американский линкор «Южная Каролина».
Но это не все. Есть другой, еще более убедительный довод в пользу принятия электрического способа. Он основан на понимании того, что в недалеком будущем имеющиеся ныне средства и методы ведения войны претерпят коренные изменения посредством новых методов применения силы электрического взаимодействия.
* * *
Желающий составить верное представление о нашей великой эпохе должен изучить историю развития электричества. И здесь он откроет для себя сюжет, куда более поразительный, чем любая из сказок «Тысячи и одной ночи». История электричества началась задолго до Рождества Христова, когда Фалес, Феофраст и Плиний возвестили о сверхъестественных свойствах электрона – одном из замечательнейших элементов вещества, называемого нами янтарем, который образовался, если верить легенде, из чистых слез Гелиад, сестер Фаэтона, несчастного юноши, который попытался промчаться на огненной колеснице бога солнца и едва не сжег землю. Живое воображение греков, вполне понятно, объяснило эти загадочные проявления сверхъестественными причинами, наделив янтарь душой и придав ему человеческие черты.
Была ли это, действительно, вера или поэтическая интерпретация, остается вопросом. Но именно в наши дни в научной среде бытует мнение, что кристалл есть живая сущность, и этот взгляд начал распространяться на весь материальный мир после того, как профессор Джагадис Боуз продемонстрировал серию удивительных экспериментов и доказал, что неодушевленная материя реагирует на раздражители точно так же, как растительное волокно и животная ткань. Примером может послужить жемчужина, которая вырастает более блестящей и красивой, соприкасаясь с теплом человеческого тела.
Строение атома.
Следовательно, суеверие древних, если оно вообще имело место, не может считаться заслуживающим доверия доказательством их невежества, но насколько они были осведомлены об электричестве, можно только предполагать. Хотя известен любопытный факт: в терапии использовали луч электрического ската. На некоторых старинных монетах видны двойные звезды, или искровые разряды, такие, какие можно получать от гальванической батареи. Письменные источники, хотя и скудные, приводят нас к убеждению, что по крайней мере некоторые посвященные обладали более глубокими познаниями о феномене янтаря. Можно вспомнить Моисея, несомненно, истинного и искусного электротехника, намного опередившего свое время. В Библии точно и подробно описываются устройства, в которых в результате трения воздуха о шелковые шторки генерировалось электричество и накапливалось в емкости, конструктивно напоминающей конденсатор. С большой вероятностью можно допустить, что сыновья Аарона были убиты высоковольтным разрядом и что священные огни римлян были электрическими. Инженерам той эпохи был, должно быть, известен ременный привод, и нельзя не заметить, что широкомасштабные разработки в области статического электричества не были обойдены их вниманием. При благоприятных атмосферных условиях приводной ремень можно преобразовать в динамический генератор, способный производить немало поразительных действий. Я зажигал лампы накаливания, заставлял работать двигатели и проводил бесчисленное множество других столь же интересных экспериментов, используя электричество, полученное от приводных ремней и аккумулированное в оловянных банках.
Можно с уверенностью заключить, что уже в давние времена алхимики обладали знанием о многих явлениях, связанных с таинственной силой. Удивительно лишь то, почему должны были пройти многие тысячелетия, прежде чем Уильям Гильберт опубликовал в 1600 году свой знаменитый труд, первый научный трактат по электричеству и магнетизму. В какой‑то мере продолжительность этого непродуктивного периода объяснима. Учение являлось привилегией немногих, и вся информация ревностно оберегалась. Связь осуществлялась с трудом и медленно, и было нелегко достичь взаимопонимания между исследователями, разделенными большими расстояниями. К тому же люди в те времена не помышляли о практической стороне дела, они жили и трудились ради отвлеченных понятий, отстаивали убеждения, хранили традиции и идеалы. Человеческая природа мало изменилась ко времени Гильберта, но его четкая доктрина оказала сильное воздействие на ученые умы. За короткое время одна за другой были созданы фрикционные машины и проведено множество экспериментов и исследований. Страх и суеверие постепенно уступили место научной проницательности, и в 1745 году мир потрясло известие, что Клейст и Лейден добились успеха, заключив опасный реагент в сосуд, из которого он вырывался с резким звуком и разрушительной силой. Так родился конденсатор, возможно, самый замечательный электрический аппарат, из когда‑либо изобретенных.
Патент на изобретение.
Если вера в Высшее Начало одно из существенных требований, которые ставятся перед религиозным человеком, то в этом смысле, я сказал бы, что большинство ученых – религиозны
* * *
Два чрезвычайно больших скачка произошли в последовавшие за этим 40 лет. Первый, когда Франклин доказал тождественность тонкой сущности янтаря и внушающих благоговейный ужас стрел Юпитера; второй, когда Гальвани и Вольта предъявили миру контактные и химические аккумуляторы, из которых можно было извлекать магические флюиды в неограниченных количествах. Следующие 40 лет принесли еще более значительные результаты. Эрстед сделал существенный шаг вперед, заставив магнитную стрелку отклоняться под воздействием электрического тока. Араго создал электромагнит, Зеебек – термоэлектрическую батарею, в 1831 году венцом серии научных достижений явилось открытие Фарадеем электромагнитной индукции, положив начало принципу работы замечательного механизма – динамо‑машины и ознаменовав начало новой эры и в научных исследованиях, и в практическом применении их результатов.
Алессандро Вольта – итальянский физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве.
С этого времени изобретения, имеющие не поддающееся оценке значение, следовали одно за другим с приводящей в замешательство быстротой. Были созданы телеграф, телефон, фонограф и лампа накаливания, индукционный двигатель, резонансный трансформатор; были открыты рентгеновские лучи, радий, появился беспроволочный телеграф; эти и другие многочисленные достижения привели к коренным изменениям в науке и технике и в значительной степени улучшили условия жизни. За истекшие с тех пор 84 года таинственные силы, обитающие в природном янтаре и магнитном железняке, трансформировались в исполинские энергии, вращающие маховик эволюции человеческого сообщества со все возрастающей скоростью. Такова, в немногих словах, волшебная повесть об электричестве от Фалеса до наших дней. Невозможное свершилось, самые фантастические мечты оказались превзойденными, а изумленный мир задается вопросом: а дальше что?
Многие из потенциальных первооткрывателей, потерпев неудачу в своих исканиях, испытывают чувство сожаления, что они родились в то время, когда все уже свершилось и не осталось ничего, что можно сделать. Это ошибочное представление о том, что, в то время как мы успешно продвигаемся вперед, перспективы в сфере изобретательства иссякли, встречается довольно часто. В действительности все обстоит как раз наоборот. Спенсер высказал верную мысль, когда уподобил культуру кругу света, который создает лампа в темном пространстве. Чем ярче лампа и чем больше световой круг, тем резче грань, отделяющая его от тьмы. Это прозвучит парадоксально, но тем не менее верно: чем больше мы знаем, тем более несведущими в абсолютном смысле мы становимся, ибо только через просвещение мы осознаем ограниченность наших знаний. Именно одним из наиболее обнадеживающих результатов эволюции в области мысли является факт постоянного раскрытия новых и еще более грандиозных перспектив. Мы идем вперед потрясающе быстрым шагом, но дело в том, что даже в наиболее успешно разрабатываемых областях сделаны лишь первые шаги. Все, что до сих пор достигнуто благодаря электричеству, – пустяк по сравнению с тем, что хранит в себе будущее. Но дело не только в этом, в настоящее время бесчисленное множество изделий производится устаревшими способами, которые в экономичности, удобстве и во многих других отношениях значительно уступают новому методу. Преимущества последнего столь велики, что, как только открывается возможность, инженер советует своему заказчику «сделать это с помощью электричества».
Майкл Фарадей – английский физик‑экспериментатор и химик, основоположник учения об электромагнитном поле.
Рассмотрим, для примера, одну из крупнейших отраслей промышленности – угольную. Из этого ценного минерала мы прежде всего извлекаем скрытую в нем солнечную энергию, необходимую для удовлетворения потребностей в промышленности и коммерции. Согласно статистическим данным, добыча угля в Соединенных Штатах за прошедший год составила 480 000 000 тонн. При условии применения совершенных машин этого топлива было бы достаточно для стабильной выработки энергии в 500 000 000 лошадиных сил в течение года, но расточительство столь безответственно велико, что мы в среднем получаем не более 5 процентов от его энергетической ценности. Огромные потери происходят в процессе добычи, при погрузке, транспортировке, складировании и использовании угля, которые можно было бы весьма значительно уменьшить, если применить универсальный электрический способ для всех этих операций. Рыночную ценность годового продукта можно было бы без труда удвоить и добавить колоссальную сумму к доходам страны. Более того, уголь худшего качества, миллиарды тонн которого выбрасываются, можно было бы использовать с выгодой.
Подобное происходит в газовой и нефтяной отраслях, ежегодные убытки здесь достигают сотен миллионов долларов. В ближайшем будущем потери такого рода будут считаться преступлением, а владельцев такого имущества будут принуждать к внедрению новых методов. Вот здесь‑то и открывается бескрайнее поле для широкого применения электричества в самых разных отраслях промышленности, которые обязательно претерпят коренные преобразования, благодаря его интенсивному внедрению.
Угледобывющая компания в США в начале прошлого века.
В качестве еще одного примера я могу упомянуть производство чугуна и стали, которое осуществляется в США в поистине колоссальных масштабах. В течение прошлого года, несмотря на неблагоприятную деловую конъюнктуру, было произведено 31 000 000 тонн стали. Подробное описание перспектив усовершенствования процесса производства как такового уведет нас слишком далеко, и я лишь кратко обозначу, как, по всей вероятности, можно усовершенствовать процесс использования отходящих газов коксовых и доменных печей, чтобы генерировать электричество для промышленных нужд.
Поскольку на производство каждой тонны чугуна используется одна тонна кокса, его годовой расход может составить 31 000 000 тонн. Выход газа в процессе горения в доменных печах составляет 7 000 000 кубических футов в минуту с тепловым эквивалентом 110 британских тепловых единиц на кубический фут. От общего количества газа 4 000 000 кубических футов возможно использовать без дополнительных затрат для получения энергии. Если бы вся тепловая энергия этого года могла быть трансформирована в механическое усилие, ее мощность составила бы 10 389 000 лошадиных сил. Такого результата добиться невозможно, но абсолютно реально получить 2 500 000 лошадиных сил электрической энергии на выходах динамо‑машин.
При производстве кокса выделяется приблизительно 9 400 кубических футов газа на тонну угля. Этот газ является превосходным средством для получения энергии, так как его тепловой эквивалент составляет в среднем 600 британских тепловых единиц, но в двигателях его в настоящее время используют очень мало, большей частью по причине высокой стоимости и других несовершенств. Тонна кокса требует около 1,32 тонны американского угля, следовательно, суммарное годовое потребление угля на вышеупомянутых основных условиях составляет почти 41 000 000 тонн, что дает 733 000 кубических фута газа в минуту. Допустим, что выход излишка, или обильного газа, достигнет 333 000 кубических футов, тогда оставшиеся 400 000 кубических футов можно использовать в газовых двигателях. Теоретически этого теплосодержания могло бы хватить для выработки 5 660 000 лошадиных сил, из которых 1 500 000 лошадиных сил можно было бы получить в виде электрической энергии.
Современное металлургическое производство.
Я уделил много внимания этой промышленной проблеме и считаю, что применение новейших, эффективных, чрезвычайно дешевых и простых термодинамических преобразователей позволит вырабатывать в электрических генераторах не менее 4 000 000 лошадиных сил путем утилизации тепловой энергии этих газов, которые, если не полностью идут в отходы, используются лишь частично и неэффективно.
Планомерное совершенствование и доводка смогут гарантировать гораздо лучшие результаты и получение годового дохода 50 000 000 или более долларов. Электрическую энергию можно рентабельно использовать для связывания атмосферного азота и производства удобрений, потребность в которых чрезвычайно велика и производство которых в нашей стране ограничено по причине высокой стоимости энергии. Я с уверенностью в успехе рассчитываю на практическое осуществление этого проекта в ближайшем будущем и надеюсь на исключительно быстрое внедрение электричества в этой области.
* * *
Энергия воды тоже открывает огромные возможности для применения электричества, особенно в области электрохимии. Использование водопадов в качестве источников электроэнергии является наиболее экономичным способом из тех, которые позволяют черпать энергию Солнца. Это объясняется тем, что и вода, и электричество несжимаемы. Общий коэффициент полезного действия гидроэлектрического процесса может доходить до 85 процентов. Первоначальные затраты в большинстве случаев огромны, но расходы на содержание и техническое обслуживание невелики, а предполагаемая выгода идеальна. Моя установка переменного тока продолжает стабильно работать, и к настоящему времени она выработала около 7 000 000 лошадиных сил. Как это обычно происходит, мы получаем не более шести сотых одной лошадиной силы на тонну угля в год. Отсюда следует, что эта гидроэнергия эквивалентна той, которую можно получить от годового потребления 120 000 000 тонн угля, что составляет 25 процентов от общей добычи в Соединенных Штатах. Эта оценка занижена, и, принимая во внимание колоссальные потери угля, вероятно, ближе к истине будет допустить 50 процентов.
Ковш для выплавки стали.
Мы получим более точное представление о потрясающем значении энергии для нашего экономического развития, если вспомним, что, в отличие от топлива, которое требует громадных затрат человеческой энергии и не возобновляется, она легко восполняется, не расходуя сырья, и соответствует механической работе 150 000 000 человек, что в полтора раза превышает все население нашей страны. Эти цифры производят сильное впечатление; как бы то ни было, мы только начали использовать этот неисчерпаемый ресурс, доступный всему сообществу.
В настоящее время есть два основных лимитирующих момента: один состоит в осуществлении доступа к источнику энергии, второй – в передаче энергии на расстояние. В теории энергия падающей воды огромна. Если предположить, что в среднем дождевые облака находятся на высоте 15 000 футов, а годовое количество осадков составляет 33 дюйма, то суточная энергия, приходящаяся на одну квадратную милю, превысит 4000 лошадиных сил, а для всей территории Штатов она составит более 12 000 000 000 лошадиных сил. В действительности же большая часть потенциальной энергии уходит на трение о воздух. Это, хотя и вызывает разочарование у экономистов, является благоприятным обстоятельством, ибо, не будь трения, капли падали бы на землю со скоростью 800 футов в секунду, а этого хватило бы, чтобы вызвать появление волдырей на теле человека, в то же время град был бы определенно смертельным. Большая часть воды, доступная для получения энергии, падает с высоты около 2000 футов, что дает более полутора миллиардов лошадиных сил, но мы умеем использовать падение воды лишь с высоты, допустим, 100 футов, а это означает, если бы вся энергия падающей воды в нашей стране при существующих условиях использовалась в качестве источника электроэнергии, было бы получено лишь 80 000 000 лошадиных сил.
Дамба Гувера в США – плотина высотой 221 м и гидроэлектростанция.
* * *
А ведь недалеко то время, когда мы будем полностью регулировать выпадение атмосферных осадков, и это даст возможность извлекать неограниченное количество воды из океанов, получать любое желаемое количество энергии и совершенно преобразить земной шар, применяя ирригацию и используя методы интенсивного земледелия. Едва ли возможно представить себе нечто более значительное, что может быть достигнуто человечеством посредством электричества.
Существующие в настоящее время ограничения в передаче энергии на расстояние будут преодолены двумя способами: путем применения подземных, энергетически изолированных проводников и путем внедрения беспроводной технологии. Первый проект я предлагал несколько лет тому назад. В основу был положен принцип передачи водорода по полому проводнику при очень низкой температуре окружающего вещества и обеспечения, таким образом, идеальной изоляции, косвенно используя электрическую энергию. Таким образом, энергия, полученная от водопада, может передаваться на расстояния в сотни миль при максимальной экономичности и небольших затратах. Это новшество, несомненно, в значительной степени расширит область применения электричества. Что касается беспроводного способа, могу сказать, что теперь мы имеем средство экономичной передачи энергии в любом желаемом количестве и на расстояния, ограниченные лишь размерами планеты. В связи с утверждениями некоторых введенных в заблуждение экспертов, что в беспроводной установке, которую я создал, энергия передатчика рассеивается по всем направлениям, я хотел бы с особой категоричностью заявить, что ничего подобного не происходит. Энергия идет только туда, где она требуется, и никуда больше.
Патент на изобретение.
Человек – это не душа и это не тело; человек – это единство души и тела
Когда эти прогрессивные идеи будут воплощены, мы в полной мере ощутим преимущества энергии воды, и она станет нашим главным источником электроснабжения для бытовых, общественных и других нужд в процессе мирного созидания и в ходе военных действий.
Внедрение различных новейших устройств, которые можно подключать к цепи в нужное время с целью выравнивания нагрузок и увеличения доходов от электростанций, открывает для крупных подразделений, ведающих электрическим освещением и энергоснабжением, безграничные возможности. Я сам видел несколько приборов такого рода. Наиболее значительным из них является, вероятно, электрический ледогенератор, который полностью избавлен от применения опасных и во всех отношениях нежелательных химикатов. Новое устройство не потребует абсолютно никакого ухода и будет чрезвычайно экономичным в эксплуатации, так что процесс охлаждения будет весьма недорогим и удобным для применения в каждом доме.