Разумные машины
(Автоматы) - Дрожжин Олег - Страница 12

Из допроса спасшегося штурмана — капитан погиб— выяснились следующие очень важные подробности. На пароходе было два компаса: один путевой на капитанском мостике перед рулевым, другой на палубе у фок-мачты[3]. В порту оба компаса давали одинаковые показания. Однако, уже на следующий день после выхода стрелки компасов стали расходиться на два румба. Было очевидно, что один из компасов врет. Капитан полагал, что ошибочные показания дает компас у фок-мачты. Поэтому пароход вели по путевому компасу. Основываясь на его показаниях, капитан был уверен, что «Тэйлор» идет посредине Южного канала и, следовательно, находится вдали от всяких берегов. В действительности же «Тэйлор» сильно уклонился вправо от истинного курса и наскочил на остров Лембей. В этом виноват был путевой компас.

Имелись веские основания думать, что и предшествующая гибель пяти железных пароходов была вызвана тоже неправильными показаниями их компасов. Несмотря на большую прочность железных судов сравнительно с деревянными, выходило, что они были гораздо опаснее деревянных, на которых компасы не врали.

Создавалось крайне тягостное положение. Число железных кораблей из-за их крупных преимуществ к середине XIX века стало значительным и с каждым годом все быстрее возрастало. Увеличивались также и размеры кораблей. И вдруг оказывалось, что, вопреки утверждению самоуверенного французского академика, магнитные компасы не обеспечивали правильного кораблевождения.

Доклад Скорсби, доктора богословия

Необходимо было во что бы то ни стало и как можно скорее разобраться в причинах ошибочных показаний компаса и устранить их. Этим и занялся очередной годичный съезд Британской ассоциации[4], происходивший в апреле 1854 г. в Ливерпуле.

Наиболее интересный и содержательный доклад был сделан Скорсби, доктором богословия и министром англиканской церкви. Скорсби умел ловко плавать не только на волнах человеческого невежества, поддерживаемого религией. Он был очень хорошо знаком и с мореходным делом, так как большую часть своей богатой приключениями жизни провел на океанах, плавая в качестве капитана как на парусных кораблях, так и на пароходах. Кроме того, он был прекрасным знатоком физики.

Скорсби утверждал, что причиной неправильных показаний компасов на железных кораблях служит магнетизм самих кораблей. Судовые корпуса намагничиваются еще на верфях во время постройки под действием ударов молота при склепывании железных листов.

В доказательство Скорсби проделал замечательный опыт, который впоследствии вошел в учебники физики. Поместив на стол по направлению меридиана ненамагниченный железный стержень, Скорсби несколько раз сильно ударил по нему молотком, и этого было достаточно, чтобы стержень намагнитился.

— Подобно ударам молота, действуют удары волн, — говорил Скорсби в своем докладе. — Точно так же влияют и ритмичные сотрясения корпуса при работе паровых машин, колебания гребного винта, удары лопастей пароходных колес. При этом магнитное состояние корабля не остается постоянным. Наоборот, оно с течением времени изменяется и притом в довольно широких пределах. Это опять мы можем подтвердить с помощью опыта.

Расположив намагниченный стержень поперек меридиана и ударив его несколько раз молотком, Скорсби показал, что стержень размагнитился.

— Таким образом в самой природе строительного материала — в железе — заключается причина неправильных показаний компасов. Можно ли с этой причиной бороться? — продолжал докладчик. — Несколько лет назад королевский астроном сэр Эйри, зная об ошибках компаса на железных судах, предложил помещать вблизи него постоянный магнит такого размера и такой силы, чтобы действие магнита на компас было равно и противоположно магнитному действию корабля. Тогда, как утверждает Эйри, компас будет давать совершенно правильные указания.

— Это блестящая и теоретически абсолютно правильная мысль, но, — тут Скорсби развел руками, — на практике дело, к сожалению, обстоит сложнее.

— Допустим, что, когда корабль стоял в гавани, его магнетизм был точно компенсирован (уравновешен) постоянным магнитом. Теперь представьте себе, что корабль отправился в рейс. От работы паровых машин, от ударов волн магнитная сила судна начинает изменяться, либо увеличиваясь, либо уменьшаясь. Понятно, что достигнутое в гавани равновесие магнитных сил корабля и постоянного магнита нарушится, и компас снова начнет врать. Так именно было с «Тэйлором».

— Что же делать? Где выход из создавшегося затруднения? — Скорсби остановился в замешательстве.

— Я полагаю, — закончил он, — что мы никогда не сможем добиться от магнитного компаса правильных показаний на железном или стальном судне. Поэтому, не отказываясь от компаса, мы должны изыскивать другие способы нахождения основных точек горизонта. Несомненно, с божьей помощью, — Скорсби не забывал своего церковного сана, — мы найдем выход. Но в данный момент я все же не вижу ничего такого, что могло бы заменить магнитный компас.

Скорсби не знал, что уже два года тому назад Леон Фуко докладывал Французской академии наук:

— Гироскоп обладает такими свойствами, которые делают возможным применить его вместо магнитного компаса. Для этого нужно только добиться непрерывного и очень быстрого вращения волчка и, быть может, внести некоторые дополнения в конструкцию всего аппарата.

Французские академики были далеки от интересов мореплавания и на важную мысль Фуко не обратили внимания.

Компасы окончательно теряют голову

Однако, решение задачи было получено лишь пятьдесят с лишним лет спустя.

Время шло. Железное кораблестроение все расширялось. В 1859 г. во Франции, в Тулоне, спускается на воду первый в мире броненосец «Глюар» длиною в 77 м. Его паровая машина развивала девятьсот лошадиных сил. Вся надводная часть была покрыта стальными пластинами — броней, толщиною в 12 см. За броненосцем «Глюар» последовали еще более мощные корабли: «Куронь», «Норманди», «Энвенсибль», «Мажанта» и «Сольферино». По примеру Франции броненосные корабли начинают строить Англия, Германия, Соединенные штаты Америки и другие страны. К 1890 г. толщина стальной брони достигает 50 см, водоизмещение — двенадцати тысяч тонн, а мощность — двенадцати тысяч лошадиных сил (французский броненосец «Ош»). Это уже гиганты из железа и стали.

К концу XIX века как на гражданских, так и в особенности на военных кораблях появляется электричество. Сначала его применяют только для освещения, потом, по мере развития электромоторов, и для обслуживания различных механизмов.

Обстановка для работы компасов становится все более тяжелой и сложной. К влиянию огромных масс железа и стали присоединяется магнитное действие электрических токов.

Вопрос о правильном кораблевождении с помощью компаса с каждым десятилетием приобретает все большую остроту. Создается целая наука о поведении компаса — теория девиации[5], которая учит, как парализовать вредные влияния корабля на магнитную стрелку, но… слова Скорсби, сказанные на съезде Британской ассоциации еще в 1854 г.: «Мы никогда не сможем добиться от магнитного компаса правильных показаний на железном или стальном судне», по-прежнему остаются в силе.

Еще более тяжелые условия для магнитного компаса создаются на подводных лодках, опыты с которыми в течение всей второй половины прошлого столетия усиленно ведутся разными странами — Францией, Англией, Германией. В подводной лодке компас со всех сторон окружен железом и сталью, да кроме того действуют и электрические машины, по которым пробегают токи в тысячи ампер. Бедный компас окончательно теряет голову и начинает глупо тыкать своей стрелкой вместо севера на восток или на запад.

К 1910 г. стало ясно, что вместо магнитного компаса или по крайней мере в дополнение к нему нужно создать компас совершенно новой системы, ничего общего с магнетизмом не имеющий.