Свойства резины
Но хватит о грустном, продолжим про резину.
Резина — уникальный материал. Полоска резины может растянуться в 8 раз. Если взять такую полоску, приложить выше верхней губы, затем быстро растянуть и снова приложить, можно почувствовать, как резина остыла. Почему? Не скажу! Кто хорошо учил в школе физику, может догадаться сам.
Мы исследовали поведение амортизаторов при ударе.
Сбрасывали груз со скоростью, соответствующей скорости сотрясений, измеряли силу тремя датчиками под амортизатором и перемещения груза на амортизаторе.
Все это записывалось на фотобумагу шлейфовыми осциллографами, расшифровывалось, строились силовые характеристики.
При ударе сила амортизатора оказалась в 1,4-1,8 раза выше, чем при медленном обжатии (коэффициент динамичности).
По литературным данным считалось, что коэффициент динамичности зависит от скорости деформирования. Была подобрана эмпирическая формула зависимости коэффициента динамичности от скорости, которая много лет использовалась в расчетах, хотя, позднее стало ясно, что лучше использовать вязкоупругую модель, даже простейшую, как модель Фогта.
Измерять силовую характеристику при ударе – особое искусство: чтобы получить точный результат следовало использовать датчики с диапазоном измерений, близком к измеряемому, но при этом всегда был риск сломать датчик при ударе. К тому же из-за малой скорости звука в резине (порядка 50 м/с) датчик силы начинал реагировать тогда, когда груз уже обжимал амортизатор на несколько миллиметров.
В конце-концов благодаря Васе Суслову, уже, к сожалению, покойному, были получены прекрасные результаты.
Еще предстояло исследовать два направления: усталость амортизаторов при циклических нагрузках от качки и их старе-ние.
Для исследования усталости подсчитали количество ампли-туд нагрузки высокого уровня (выше 50 %), остальные, которых много больше, просто отбросили, в результате получили прием-лемые по срокам режимы испытаний. Хорошо, что лодка плавает в основном под водой и редко подвержена качке.
На сколько принятая метода обоснована – неизвестно, но таким приемом пользуются сейчас в автомобилестроении для форсирования испытаний.
Слишком форсировать испытания, увеличивая частоту нельзя, амортизаторы греются.
Старение амортизаторов проводилось путем выдержки их при повышенной температуре и в соответствии с известным уравнением Аррениуса. Сложность состояла в учете масштабного фактора: окислительные реакции идут с поверхности, поэтому большой амортизатор старится медленнее, чем его малая модель.
Дополнительные проблемы
Я сказал, что оставались два направления.
Нет, конечно, были, как в каждом новом деле, еще разной мелкости проблемки.
Вот пример: ракета из-за обтекателей немного не симметрична и на нее при выходе из шахты действует гидродинамический вращающий момент вокруг продольной оси. Спрашивается, будет ли ракета проворачиваться вокруг оси или ей не позволит сделать это сила трения амортизаторов?
Подавляющее большинство советских инженеров решает эту задачу так: силу сжатия амортизаторов умножаем на коэффициент трения и умножаем на радиус ракеты. Получаем момент трения, который намного больше вращающего гидродинамического момента. Ответ: поворота ракеты вокруг оси не будет.
И только некоторые инженеры, которые в зрелом возрасте помнят школьную физику и помогают своим детям решать задачи, знают, что сила трения направлена в сторону, противоположную скорости, а значит, вдоль оси ракеты, поэтому она не может препятствовать ее повороту вокруг оси. Из-за этого нужно было упрочить шахтные зашивки.
И еще пример. Сможет ли ракета провернуться вокруг оси от действия качки или ей будет препятствовать сила трения амортизаторов?
Оказалось, что при движении лодки под углом к волне возможен случай, когда вектор поперечной перегрузки от качки описывает вращательное движение, при этом амортизаторы как бы переминаются с ноги на ногу и ракета вращается вокруг своей оси, причем в сторону, противоположную вращению вектора перегрузки. Чтобы этого не случилось, был изобретен параллелограммный механизм, закрепленный на пусковом столе. Идея его была почерпнута прямо с чертежного кульмана, с механизма, к которому крепят линейки.
Заявка на изобретение
Наконец, все исследования окончены, пора бы оформить заявку на изобретение.
Заявка на изобретение – особый литературный жанр!
К примеру, вас осенила мысль, что чай будет вкуснее, если во время сушки чайный лист побрызгать сахарным сиропом. Друзья и соседи подтвердили, что это и вправду помогает.
Но, чтобы эта идея стала изобретением, ее нужно правильно оформить!
По требованию жанра вначале нужно описать все известные способы сушки чая: под навесом, с вентилятором, с подогревом и т.д., затем следует сурово раскритиковать все эти способы, указав их главный недостаток — они не улучшают вкуса чая!
Наша задача – убедить эксперта в полнейшей непригодности всех известных ранее способов сбора и сушки чая, и как только он поймет, что все безнадежно плохо, следует подарить ему надежду: наше изобретение направлено на устранение всех недостатков!
Теперь можно раскрыть существо изобретения, и оно, упав на подготовленную почву, явится эксперту подобно светилу, восходящему над замлей: чтобы улучшить вкус чая, чайный лист обрызгивают сахарным сиропом!
Для написания заявки пригласили лучшего специалиста в этом жанре — В.Г. Будашевского, и он с задачей блестяще справился.
Сформулировали, в чем полезность нового образца: наличие пологого участка силовой характеристики, что уменьшает нагрузку на ракету.
Определили отличительный признак: соотношение размеров. Нужно сказать, что отличительный признак «соотношение размеров» в изобретательском деле котируется как самый слабенький, но что поделать, других отличий найти не удалось.
Определили круг авторов. Во главе списка В.П. Макеев и все первые лица, но в нем же есть и такие ребята, как
И.В. Белов.
Теперь можно сформулировать второе правило изобретательской деятельности: Крупные внедренные изобретения делаются лично руководством, правда, в заявку могут быть включены и действительные авторы.
Здесь нет ни доли ехидства.
Какой был бы толк от всех гениальных идей, если бы В.П. не взял на себя разработку пусковой установки, поверив своим специалистам, которые только то и делали, что ошибались.
Что касается меня, то, строго говоря, я ведь считал невозможным создание амортизатора в таких габаритах. Тем не менее, я горжусь соавторством с В.П. и тем, что я, как и он, получил 200 р. авторского вознаграждения.