Новый боевой корабль должен иметь мощную броню для защиты от вражеского огня, достаточно большой корпус, чтобы поставить машины, способные придать этой громаде необходимую скорость, и мощные орудия, превосходящие огневую мощь аналогичных кораблей противника – или, по крайней мере, ей не уступающие. Эта техническая головоломка надолго увлекла лучшие инженерные умы мира, породила множество самых разнообразных проектов и в течение нескольких лет казалась неразрешимой. Главной заслугой Мертона было то, что он правильно определил точку приложения сил – прежде всего необходимо было создать паровую машину нового класса.
«Я сплю и вижу быстроходные суда, жду и не дождусь летучих эскадр и мечтаю о шестнадцати и семнадцати узлах хода, – говорил он своим инженерам. – Поэтому насчет судовой машины я буду требователен».
Поначалу казалось, что мечты так и останутся мечтами. Из более чем двухсот проектов паровых машин, созданных за следующие двадцать лет, ни один не удалось довести до этапа промышленного производства. Удовлетворить требования Мертона предстояло человеку, который вовсе об этом не помышлял.
Прис, сын торговца из Элсика, начал работать и учиться в Элсикской Мастерской по изготовлению корабельных орудий, когда ему было всего тринадцать лет. Вскоре отец Мастерской понял, что у мальчика «зеленый палец». (Вигис лукаво подмигнул, и Аверил улыбнулся – он знал эту байку, кочующую из Мастерской в Мастерскую. Люди верили, что в Мастерских живут маленькие зеленые человечки – искусные ремесленники, и что если их задобрить, работа будет идти как по маслу. Говорили также, что иногда эти человечки оборачиваются красивыми юношами и соблазняют девушек. Тогда у ребенка, родившегося от этого союза, будет «зеленый палец» – техническое чутье, дар понимать машины, способность чинить и строить их «на глазок», «по наитию».)
Однажды отец Мастерской заметил, что мальчик сделал игрушечный бумажный двигатель: когда он дул на колеса игрушки, они вращались. Мастер побранил ученика за ребячество, а тот в сердцах сказал, что построит машину, скорость вращения у которой будет «в десять раз больше, чем у любой другой».
Через несколько лет подросший мальчик в самом деле сконструировал для Мастерской движитель торпеды нового вида. Особенность этого движителя состояла в том, что сгорающее топливо создавало струю газа высокого давления. Струя ударялась в крыльчатку, заставляя ее вращаться. Крыльчатка в свою очередь приводила во вращение гребной винт торпеды.
Также Прис построил небольшую лодку из листовой меди, которая приводилась в движение трехлопастным винтом, находящимся под корпусом. Винт располагался внутри большого кольца со спиральными прорезями. Газ, вырывавшийся струей, проходил по этим прорезям, и за счет усилия, создаваемого при отклонении потока, кольцо начинало вращаться. Вместе с ним вращался и винт, толкающий лодку вперед. По легенде, эта лодка предназначалась в подарок дочери Отца Мастерской, в которую Прис был тайно влюблен. Так ли это было на самом деле или нет, никто не знает, но известно, что вскоре после этого обладатель «зеленого пальца» покинул Мастерскую в Элсике, сделав на прощание в своем дневнике такую запись: «Опыты, проводимые в течение пяти последних лет и частично имевшие целью удостовериться в реальности газовой турбины, убедили меня в том, что с теми металлами, которые есть в нашем распоряжении… было бы ошибкой использовать для приведения лопаток во вращение раскаленную струю газов – в чистом ли виде или в смеси с водой или паром».
Прис отправился в знаменитую Мастерскую Крика, работавшую с электричеством, где отец Крик, ознакомившись с его разработками, поручил ему спроектировать многоступенчатую реактивную турбину, способную вращать вал электрогенератора. Для Приса это был невероятно продуктивный период. Ему приходилось не только экспериментировать с высокоскоростными валами и другими деталями турбины, но и думать о возможных путях использования энергии его машины. Обладая скоростью вращения восемнадцать тысяч оборотов в минуту, она не могла быть применена в обычных целях.
По заказу одного из своих приятелей по Мастерской Прис построил гоночное судно с приводом от паровой турбины. На испытаниях оно продемонстрировало рекордную скорость – 35 узлов. Именно благодаря этой победе отец Мертон узнал о Присе и заплатил отцу Крику немалую сумму за право использования удивительных изобретений.
В турбине Приса пар расширялся постепенно по мере прохождения через пятнадцать ступеней, каждая из которых представляла собой пару венцов лопаток: один – неподвижный (с направляющими лопатками, закрепленными на корпусе турбины), другой – подвижный (с рабочими лопатками на диске, насаженном на вращающийся вал). Лопатки неподвижных и подвижных венцов были ориентированы в противоположных направлениях, то есть так, что если бы оба венца были подвижными, то пар заставлял бы их вращаться в разные стороны. Пар, направляемый на неподвижные лопатки, расширялся в междулопаточных каналах, скорость его увеличивалась, и он отклонялся так, что попадал на подвижные лопатки и заставлял их вращаться.
Другим изобретением стал новый тип подшипника, способного предотвращать «биение вала». Прису было хорошо известно, что каждый вал имеет свою характерную критическую скорость вращения, при которой даже небольшой разбаланс приводит к изгибанию вала и последующему разрушению машины. Выяснилось, что критическая скорость вращения связана с собственной частотой поперечных вибраций вала – на этой частоте вал начинает резонировать и разрушаться. Чтобы избежать резонанса, вал следовало устанавливать в подшипниках, которые допускали бы его небольшие боковые смещения. Вначале Прис попытался использовать обычный подшипник, закрепив его на пружинах, но обнаружил, что такая конструкция только усиливает вибрацию. В конце концов он придумал подшипник, состоящий из набора колец двух размеров: одни плотно прилегали к внутреннему вкладышу подшипника, но не касались корпуса, другие – прилегали к корпусу, не касаясь вкладыша. Вся система колец в продольном направлении сжималась пружиной. Такая конструкция допускала небольшие боковые смещения вала и в то же время подавляла вибрации за счет трения между шайбами двух типов.
– Прис отказался войти в нашу Мастерскую и основал свою, – рассказал Вигис. – Но так ничего и не добился. Он мечтал разбогатеть, но все его изобретения были слишком смелыми, чтобы приносить доход. В придачу ему нужен был человек с талантом поскромнее – человек вроде отца Мертона, который всегда точно знал, когда нужно остановиться. Прис так и не простил Мертона за то, что тот выжал из его изобретения больше, чем это удалось самому Прису. А отец Мертон так и не простил Прису, что тот не пришел под его руку. Они враждовали до конца жизни. Возможно, Мертон приложил руку к разорению Приса. Прис прямо обвинял его в этом. Во всяком случае, после того как Мастерская Приса была закрыта, Мертон выкупил некоторые из его перспективных изобретений. Впрочем, также поступил и отец Крик, благодаря чему турбины Приса сейчас стоят на десяти электростанциях и почти на двух сотнях военных кораблей.
Аверил про себя порадовался, что Мастерская отца Остена еще совсем молода и практически не имеет конкурентов, а потому игры, о которых спокойно, как о чем-то само собой разумеющемся, говорил мастер-корабельщик, в ней пока немыслимы.
