4. Высокое сжатие

4. Высокое сжатие

Дизель

Ранней весной 1878 года Карл Линде, профессор и изобретатель холодильной машины, читал в Мюнхенской высшей технической школе свою обычную лекцию по термодинамике.

В это солнечное утро профессор Линде рассказывал слушателям необычайные вещи. Со свойственным ему искусством он излагал теорию идеального теплового двигателя Карно. Высокий показатель полезного действия теплового двигателя, по мнению Карно, возможен был лишь в одном случае: если процесс сгорания в двигателе будет происходить «по изотерме», то есть при постоянной температуре, не изменяющейся во все время рабочего процесса. Обратив внимание слушателей на исключительную экономичность идеального двигателя Карно, лектор указал на поразительно малый коэффициент полезного действия паровых машин.

— Наши паровые машины, — заметил он, — над которыми в течение столетия работали лучшие умы человечества, имеют коэффициент полезного действия всего в десять — двенадцать процентов, и то при условии, если мощность их не ниже тысячи лошадиных сил. Машины меньшей мощности имеют еще более низкий коэффициент. Лучший наш паровоз, — смеясь, добавил он, — работающий без конденсатора, превращает в полезную работу только пять процентов всего тепла горения. Из этих пяти процентов одна пятая часть теряется еще на трение механизмов, так что только четыре процента первоначальной теплоты превращаются в механическую работу, остальные девяносто шесть процентов в полном смысле слова вылетают в трубу…

Столь ничтожное использование тепловой энергии сжигаемых в топках паровых котлов угля и нефти привело аудиторию в изумление. Один из слушателей был совершенно потрясен. Он наклонился к своей тетради, где записывал вычисления и формулы, и на полях ее торопливо записал:

«Изучить возможность применения изотермы на практике».

Этот слушатель был Рудольф Дизель.

В те годы студенты в аудиториях рассаживались на скамьях по алфавиту. Рядом с Дизелем сидел маленький русский слушатель Георгий Филиппович Депп. Он искоса взглянул на своего соседа и на запись, сделанную им. Конечно, ему, как и самому Дизелю, не пришла в голову мысль о том, что эта беглая запись в студенческой тетради определила в тот час жизненный путь Рудольфа Дизеля, положила начало размышлениям, в результате которых много лет спустя явился удивительный плод теории, открывший новую страницу в истории мировой техники.

Рудольф Дизель родился 18 марта 1858 года в Париже, где жил и рос, как француз, хотя был он сыном немецкого ремесленника, владельца переплетной мастерской, двадцать лет назад поселившегося во Франции.

Это был тихий, немножко угрюмый и замкнутый, но умный, аккуратный, послушный и исполнительный мальчик. Он был трудолюбив, настойчив и любил доделывать все до конца. Возвращаясь из школы, он помогал отцу в мастерской или разносил исполненные заказы по отдаленным уголкам огромного города. Париж он знал так же хорошо, как улицу, на которой жил. Этот город, суетливый и шумный, мальчик любил не менее своего отца. И отец и сын, конечно, были более французами, чем немцами.

Однако во время франко-прусской войны Теодору Дизелю и его семье пришлось бежать из Парижа.

Дизели поселились в Англии, думая переждать здесь грозное время и скоро вернуться в свою брошенную мастерскую. Надежды эти не оправдались. Без средств и работы беженцы застряли здесь надолго.

Чтобы избавиться от лишнего рта в семье, родители вынуждены были отправить маленького Рудольфа в Германию к родственникам, которые могли позаботиться о его будущем. И вот двенадцатилетний мальчик, правда отлично разговаривавший по-немецки, по-французски и по-английски, один отправился на родину своего отца. Невероятный путь этот не был забыт путешественником никогда. Именно из этого путешествия вынес Дизель не покидавшее его впоследствии никогда золотое убеждение в том, что нет в жизни непреодолимых трудностей и рано или поздно может быть достигнута намеченная цель.

Юноша поселился в доме своего дяди, профессора Бар-никеля, в Аугсбурге. Здесь он окончил реальное училище, а затем поступил в техникум. Отсюда, как выдающийся ученик выпускного класса, он был переведен в Мюнхенскую высшую политехническую школу, где ему дали стипендию. Новый студент удивил блестящим знанием французского языка директора школы, и тот пригласил Дизеля сопровождать его семью в Париж. Получив с побежденной страны огромную контрибуцию, Германия теперь стремилась к установлению с французами экономических отношений, и поездки в Париж были модным развлечением немецких буржуа.

К этому времени родители Дизеля вернулись во Францию. Рудольф принял предложение и отправился в Париж.

Огромный город оправлялся с изумительной быстротой.

Разгромленный в гражданской войне пролетариат не мог оказать сопротивления нападающему капиталу. Беспощадная эксплуатация процветала всюду. Дельцы спешили использовать положение победителей.

Но маленькие дела Теодора Дизеля были плохи. Разбитый, жалкий старик согласился отправиться с сыном в Мюнхен. И вот для Рудольфа Дизеля наступила пора постоянных забот и беспокойства за себя, за отца и мать, очутившихся на его руках. Эти горькие годы усиленных занятий по ночам, беганья по грошовым урокам, выпрашиванья стипендий всю жизнь потом напоминали о себе Рудольфу Дизелю головными болями и безумным страхом перед бедностью и нищетой.

Маленькой заметкой на полях студенческой тетради, сделанной на лекции Линде, Рудольф Дизель определил весь свой дальнейший жизненный путь. В том же 1878 году он окончил школу в Мюнхене. По рекомендации своего учителя Дизель отправился на машиностроительный завод фирмы «Братья Зульцер» в Винтертур в качестве практиканта.

«Я оставил высшее учебное заведение, — писал он впоследствии об этом времени, — пошел на практику и должен был завоевывать себе положение. Но мысль о моей задаче, о программе моей жизни преследовала меня беспрерывно. Свободное от работы время я всецело посвящал тому, чтобы всесторонне расширить свои знания по термодинамике».

Как ни стремился молодой инженер к научной деятельности, необходимость заставила его занять, по приглашению Линде, должность инженера холодильного завода в Париже. Материальное положение его было, однако, плохо. Через год, будучи уже директором завода, он получал всего сто франков в месяц. Отправляя треть жалованья в Мюнхен родителям, он мог тратить не более двух франков в день. Он взял на себя представительство фирмы Линде для Франции и Бельгии. Постоянные разъезды по европейским странам помогли ему познакомиться со всем, что было достойно внимания в области машиностроения и теплотехники. Вместе с тем он понял, как нуждалась промышленность в том экономичном двигателе, о котором мечтал Карно и который пытались осуществить Ленуар и Отто.

Дизель пошел в поисках разрешения задачи путем, указанным светлым гением Карно. Это был путь тяжелый и трудный, но он не был связан с ворохом привычных воззрений, которые стояли помехой на пути многих талантливейших людей. Гений Дизеля вел его от научной критики работы паровых машин, начатой Карно, к поискам новых материалов, могущих заменить водяной пар и стать рабочим телом нового двигателя. Молодой инженер начал в часы досуга на самодельных приборах в заводской лаборатории производить опыты с парами аммиака. Создать давление в пятьдесят — шестьдесят атмосфер, нужное для аммиачных паров, оказалось настолько трудным, что Дизель перешел на опыты с обыкновенным атмосферным воздухом.

Тогда-то у него и явилась мысль, что воздух одновременно может служить и химическим реагентом и средством зажигания горючего. Возможность применения самовоспламенения топлива в раскаленном воздухе была высказана Во де Роша еще двадцать лет назад. Но только теперь молодым изобретателем был найден остроумный способ его осуществления: воспламенение топлива, введенного в цилиндр двигателя, должно было происходить само по себе в обыкновенном атмосферном воздухе, подвергнутом предварительно очень сильному сжатию. При таком сжатии температура воздуха легко могла достигнуть температуры, нужной для самовоспламенения топлива.

Счастливая мысль повлекла за собой вереницу новых размышлений. Оставив мысль об аммиачном двигателе, Дизель принялся за разработку идеи совершенно нового теплового двигателя. Это были счастливейшие дни изобретателя: творческому воображению не было преград, все казалось возможным, идеальный двигатель Карно был накануне осуществления.

В течение пятнадцати лет, с тех пор, как была сделана запись в студенческой тетради, ни одного дня, ни одного часа не прожил Рудольф Дизель, не учась, не размышляя, не приближаясь к выполнению «программы жизни». Никогда не изменяя деловому распорядку своего дня, он находил время и место для всего, что его интересовало. Он вставал очень рано и тратил лучшие часы на самую серьезную работу. После обеда он засыпал и снова возвращался к занятиям, так что из суток выходило два рабочих дня. Не только служба, опыты с двигателем, проверка термодинамических расчетов, выставки, фабрики и заводы, но и музыка, литература, живопись — все входило в круг его интересов, и даже удвоенных суток не хватало этому человеку, с таким неимоверным любопытством и жадностью взиравшему на мир.

Внешние условия жизни Дизеля складывались благоприятно. Он переехал в Берлин и вступил в члены Правления акционерного общества холодильных машин. Однако он тотчас же бросил службу, когда закончил свою работу и выпустил ее в свет.

Изданная в 1893 году брошюра его носила смелое название: «Теория и конструкция рационального теплового двигателя, призванного заменить паровую машину и другие существующие в настоящее время двигатели». Одновременно с окончанием теоретических расчетов Дизель взял в феврале 1892 года патент на «Рабочий процесс и способ выполнения одноцилиндрового и многоцилиндрового двигателя» своей системы.

«Рабочий процесс в моих двигателях внутреннего сгорания, — говорилось в этом патенте, — характеризуется тем, что поршень в цилиндре настолько сильно сжимает воздух или какой-нибудь другой индифферентный газ с воздухом, что получающаяся при этом температура сжатия находится значительно выше температуры воспламенения топлива. При этом сгорание постепенно вводимого после мертвой точки топлива совершается так, что в цилиндре двигателя не происходит существенного повышения давления температуры. Вслед за этим после прекращения подачи топлива в цилиндре происходит дальнейшее расширение газовой смеси».

В брошюре же своей Дизель заявлял:

«Двигатель Дизеля — это та машина, которая без всякого предварительного процесса непосредственно в самом цилиндре превращает горючее в работу и использует его настолько, насколько это вообще возможно с точки зрения современной науки. Он является, таким образом, самым простым и одновременно самым экономичным двигателем. Успех лежит в новом принципе внутреннего рабочего процесса, а не в конструктивных усовершенствованиях или изменениях старых систем машин».

Брошюра никому не известного рядового инженера холодильного завода вызвала любопытство специалистов, несмотря на то что речь шла лишь о теоретическом построении, без осуществления конструкции. Однако впечатление, произведенное книгой, было не одинаково. Большая часть критиков отнеслась к идее Дизеля как к неосуществимой. Многие обвиняли автора в легкомыслии и иронически предлагали ему перейти от слов к делу. Однако никто почти не спорил с тем, что подобный двигатель в случае своего осуществления произведет революцию в области двигателестроения и сметет с лица земли не только старые машины Уатта, но и новые газовые и бензиновые двигатели всех систем.

В самом деле, проектируемый Дизелем двигатель допускал расход горючего от одной шестой до одной десятой количества горючего, расходуемого наилучшими двигателями того времени. Он не нуждался ни в паровом котле, ни в газовом заводе, ни даже в карбюраторе. Кочегары ему были не нужны. Двигатель работает без зажигательных приборов. Он мог питаться любым топливом, начиная от угольной пыли и нефти и кончая каменноугольной смолой и пальмовым маслом. Он с одинаковым успехом мог быть установлен и на заводе и на электростанции, он мог вращать и гребной винт судна и колеса локомотива.

Это была отлично придуманная, теоретически обоснованная, подробно разработанная сказка, читая которую можно было смеяться или замирать от волнующих перспектив.

Все машиностроительные фирмы, к которым обратился Дизель с предложением построить его двигатель, отвечали отказом. Из груды писем, полученных им в ответ на посылку брошюры от множества отдельных лиц и предприятий, Дизель выделил только три. Но они не имели никакого практического значения: то были письма старых учителей Дизеля и коротенькое письмо знаменитого теоретика машиностроения Цейнера. И Линде и Цейнер признавали, что «взятый Дизелем путь есть единственно верный путь для достижения цели», но они не были уверены, что цель будет достигнута.

И только Мориц Шретер написал своему бывшему ученику безоговорочное письмо.

«Я прочел вашу работу с огромным интересом! — писал он. — То, что она будет исходить из теоретически здоровых оснований, я ожидал от вас с самого начала. Но ваши новаторские выполнения только теперь доказали мне неосновательность моих сомнений, которые, впрочем, и ранее относились всецело к выполнению, а не к идее. Так радикально, так смело еще никто из всех предсказывавших закат паровой машине не выступал, как вы, а такой смелости будет принадлежать и победа!»

Запрятав в бумажнике эти письма, несмотря на то что Аугсбургский завод уже ответил ему отказом, Дизель отправился в Аугсбург для переговоров с дирекцией.

Этот человек, для которого техника была естественной страстью ума и сердца, оказался совсем не прожектером, каким его представил директору завода старый технический советник Крумпер. Фон Буц, осторожный и расчетливый человек, стоявший во главе предприятия, пожалел о своем доверии к техническому советнику и об отосланном месяц назад изобретателю письме. Речь Дизеля подавляла своей убедительностью. Его познания казались неисчерпаемыми. Он ссылался на имена, указывая фирмы, напоминал о выставках. Приводя примеры, он брал карандаш и бумагу, чертил, считал, подытоживал и наконец с улыбкой сострадания поднимая блестящие глаза на растерянного собеседника, ждал новых возражений и вопросов. Если их находили, он осыпал противника фейерверком блестящих доказательств и, умолкая, ждал снова. Он умел перекидывать мост между самыми резкими противоречиями, находя способ их устранить. Этому свойству технически изощренного ума более всего была обязана своей неотразимостью аргументация молодого инженера.

Крумпер остался до конца жизни противником дизель-мотора, даже и подписывая протокол его блестящих испытаний. Но директор завода уже после первых встреч решительно стал на сторону изобретателя.

— Я готов принять на себя выполнение вашего двигателя, — заявил он наконец, — но при условии, если вы найдете компаньона. От него мы хотим только финансовой помощи. Мы же предоставим вам наши мастерские, рабочих, конструкторов. Опыт может затянуться на годы, нельзя предвидеть все осложнения, которые могут возникнуть в совершенно новом деле. Мы же, раз взявшись, не можем бросить дело на полдороге., в ущерб нашей репутации. Отчего бы вам не познакомить со всем этим предприятием господина Круппа?

Дизелю ничего не оставалось, как последовать совету. Пушечный король быстро оценил предложение явившегося к нему элегантного инженера. Из всех предприятий Круппа только один машиностроительный завод не имел в это время специального объекта производства и нуждался в новой, ходкой машине. Крупп понимал, что германская промышленность, разбитая на множество мелких предприятий, испытывала огромную нужду в экономичном, небольшом двигателе. Двигатель Дизеля, рассчитанный на угольное топливо, вполне соответствовал энергетическим ресурсам Германии. Но, допускавший теоретически потребление и всякого другого топлива, он мог стать предметом экспорта наравне с пушками. В этом смысле новый объект производства пришелся как нельзя более по вкусу опытному дельцу.

Все взвесив и обсудив, капиталисты предложили Дизелю заключить договор. По этому договору, подписанному в феврале 1893 года, Дизель уступал свои права на патент обоим предприятиям, а сам получал возможность осуществления своего двигателя в аугсбургских мастерских. Связывая в один крепкий узел интересы двух крупнейших предприятий со своими собственными, он мог рассчитывать на успех работы, обеспеченной техническими и материальными средствами.

Через неделю он уже был в Аугсбурге и организовывал мастерские для постройки опытных машин.

Работы в Аугсбурге продолжались пять лет. За это время изобретатель последовательно отступал от некоторых первоначальных положений.

Уже расчет первого опытного двигателя показал, что для соблюдения изотермического сгорания в цилиндр двигателя надо вводить такое незначительное количество угольной пыли, при котором двигатель окажется не в состоянии работать.

Угольное топливо, стоявшее на первом месте в патенте Дизеля, являлось и первым препятствием для осуществления двигателя. Тогда Дизель отказался от применения твердого топлива и перешел на жидкое.

В июле 1893 года Дизель соорудил первый опытный двигатель. Этому предшествовал ряд опытов с достижением высоких степеней сжатия. К сильным сжатиям Дизель стремился прежде всего, справедливо видя в повышении степени сжатия путь к высокой экономичности двигателя.

Крумпер, посещавший мастерские во время опытов, издеваясь, твердил:

— Сжатия до предлагаемых вами степеней немыслимы! Поймите же, что прочность материалов и технические возможности ограничены.

Действительно, о сжатиях в двести атмосфер, как предполагал Дизель, нечего было и думать. Крумпер, стоявший на страже интересов старых машин Уатта, торжествовал.

Однажды в присутствии директора завода и многих инженеров, чрезвычайно интересовавшихся опытами, он с ожесточением плюнул и, вытирая рукавом седые, прокуренные усы, воскликнул:

— Но ведь это же удивительно, как это ученые люди, образованные инженеры могут допустить мысль, что движением поршня можно сжать воздух хотя бы до двадцати атмосфер!

Фон Буц, прислушиваясь, оглянулся на упрямого советника. Присутствующие возмутились. Рудольф Павликовский, пламенный юноша, обожавший Дизеля, готов был вытолкать старика за двери.

— Но ведь в такой обстановке невозможно работать! — истерически кричал он.

Буц наконец решился отстранить Крумпера от участия в опытах Дизеля и предложил ему не посещать мастерских.

Упрямо добиваясь повышения сжатий и начав с восемнадцати атмосфер, Дизелю удалось достигнуть двадцати и тридцати. Когда успешно было освоено сжатие в тридцать четыре атмосферы, Дизель решил пустить двигатель в ход.

Это было 10 августа. Для первого опыта применили бензин. В величайшем волнении следил изобретатель за приготовлениями.

Возле него находился старый институтский приятель, Люсьен Фогель, теперь руководивший мастерскими. Машину привели в движение трансмиссией. Дизель распорядился подать в цилиндр порцию бензина. Монтер впрыснул бензин после того, как движением поршня двигатель засосал чистый воздух, а обратным движением сжал его в запертом цилиндре до тридцати четырех атмосфер. По расчетам Дизеля, от этого сжатия воздух в цилиндре должен был накалиться до такой температуры, при которой всякое топливо должно было вспыхнуть само по себе.

Друзья молча смотрели на индикатор, указывавший высоту давления в цилиндре. Фогель думал, сомневаясь, о том, произойдет ли в действительности вспышка. Дизель в этом не сомневался. Он ждал движения стрелки индикатора, чтобы определить силу давления газов после сгорания. Едва лишь монтер ввел бензин, как он сказал:

— Вспышка есть!

В то же мгновение стрелка шарахнулась ввысь. Описывая полукруг по циферблату, она поднялась до деления в восемьдесят атмосфер, свидетельствуя о происходящем в цилиндре давлении расширяющихся продуктов сгорания. Но давление было в действительности значительно выше: индикатор разлетелся на куски.

Свистящий воздух оставил след на виске. Дизель едва не получил удар в голову. Бледный Люсьен с испугом отшатнулся. Несколько секунд они смотрели друг на друга, ошеломленные взрывом и еще более удачей первого опыта. Ведь несчастный случай прежде всего доказывал, что чистый воздух, подвергнутый высокому сжатию, в самом деле доводится до температуры самовоспламенения топлива и введенному в этот воздух горючему не надо ни огня, ни электрических искр, чтобы гореть. Это было первое доказанное преимущество двигателя Дизеля перед двигателями Отто.

— Ты прав, Рудольф, — сказал наконец Фогель, почтительно глядя на друга.

Сам Дизель не придавал принципу самовозгорания топлива в цилиндре слишком большого значения. Он стремился к высоким сжатиям. Однако несовершенство технических средств вынуждало его к одному отступлению за другим. Отказавшись от сжатия в двести атмосфер, конструктор стал добиваться сжатий в девяносто атмосфер. Не достигнув девяноста, он примирился на сорока. Дизель не показывал виду, каким ударом падало ему на душу каждое новое отступление, но вряд ли существовал в мире человек, переживавший с большей болью измену возлюбленной. Тут была истинная страсть, резавшая лоб морщинами и осыпавшая голову хлопьями седеющих волос. Дизель, сжав зубы, молчал, не смея жаловаться, не смея просить помощи, не смея даже сознаться в измене своей теории, чтобы не потерять доверия своих хозяев.

Двигатель был исправлен. Вдохнуть в него жизнь все же не удалось. Эта первая машина оказалась неработоспособной. Дизель начал строить второй опытный двигатель. Вопреки прежним своим убеждениям, теперь он должен был согласиться, хотя и со множеством формальных оговорок, внешне прикрывающих горечь отступления, что «изотермическое сгорание» при данном состоянии теоретической и конструкторской техники осуществить невозможно.

Не заявляя вслух о своем отказе от первоначальной идеи, Дизель взял новый патент. Фактически в нем уже содержался отказ от изотермического сгорания. Действительность и опыт вносили свои поправки в теорию. Дизель делал эти поправки, но дневной труд и отдых его были отравлены. Он жил замкнуто, чтобы не видеть запрятанного под маску сочувствия злорадства окружающих.

Напряженная работа над новым проектом временами еще увлекала его. Но мучительные головные боли, необъяснимые и непонятные даже врачам, все чаще и чаще отрывали его от занятий. Он уехал в Италию и через месяц вернулся в Аугсбург с новым запасом сил.

В январе 1894 года Дизель начал опыты со вторым опытным двигателем. На этот раз работал он один, пользуясь услугами монтеров холодильных машин, которых знал по прежней своей службе. Это были опытные, трудолюбивые, преданные люди из числа тех самоотверженных самоучек, которые молчаливой наблюдательностью, вниманием и старательностью возмещают недостаток своих знаний. Дизель представлялся им человеком необыкновенным. В осуществимость его идей они верили безоговорочно.

Окруженный холодным скептицизмом администрации завода, уже переставшей посещать мастерские, Дизель начал опыты. В новом двигателе удалось доводить сжатие до сорока атмосфер. Первые опыты с горючим дали правильную диаграмму. Наконец 17 февраля двигатель впервые работал в течение одной минуты, дав восемьдесят восемь оборотов.

Индикатор разлетелся на куски.

Сам Дизель не заметил этих первых самостоятельных оборотов машины. Но монтер, обслуживавший клапан для керосина, находясь на железной галерее, окружавшей двигатель, вдруг обратил внимание, что ремень трансмиссии, приводивший в действие двигатель при опытах, натягивается в обратную сторону, и таким образом узнал о том, что двигатель работает сам по себе. В это мгновение он молча обнажил голову и только этим обратил внимание изобретателя на происходившее. Дизель молча пожал ему руку. Они были одни.

— Ну, сегодня мы достигли цели, — говорили монтеры, покидая мастерские.

«Жизнеспособность моего дела, осуществимость моей идеи доказаны», — писал Дизель в своем дневнике в этот вечер.

Не одному Дизелю казалось, что цель достигнута. Когда этот второй двигатель был всесторонне испытан и даже испробован на производственной работе, в успехе изобретения никто уже не сомневался. Дизель же со свойственной ему уверенностью записал в дневник:

«Первый не работает, второй работает несовершенно, третий будет хорош!»

Верным свидетельством успеха была и тревожная суета, поднявшаяся вокруг Дизеля и его двигателя. На патент Дизеля заявлялись претензии, уже отрицались его права на изобретение и поднимался пыльный вихрь клеветы и интриг навстречу двигателю, грозившему благосостоянию старинных фирм, промышлявших паровыми машинами.

Сообщив Круппу, нетерпеливо финансировавшему работы в Аугсбурге, что успех достигнут, Дизель в то же время вступил в переговоры с рядом европейских машиностроительных фирм, заинтересовавшихся его двигателем. Пока строился третий опытный двигатель, с учетом накопленного опыта и с новыми отступлениями против первоначальных предложений, изобретателю удалось продать права на патент во Францию и Англию.

В начале 1895 года был выполнен и третий опытный двигатель, оправдавший все ожидания. Однако только через два года он был выставлен для широкого ознакомления технической общественности. В Аугсбург началось паломничество европейских техников и предпринимателей. В феврале 1897 года профессор Шретер произвел официальные испытания двигателя и предсказал ему успех.

Дизель принимал поздравления, заключал договоры, однако в душе его не было удовлетворения. Осуществленный через двадцать лет напряженного труда, после сделанной на полях студенческой тетради заметки, двигатель стоял еще далеко от идеального теплового двигателя Карно. Правда, он оставался все тем же плодом теории, однако изобретателю пришлось пойти на множество компромиссов: он не достиг изотермического сгорания; вместо сжатия в двести атмосфер применялось сжатие в сорок; вместо угля топливом служил керосин. Тем не менее этот первый двигатель Дизеля по коэффициенту полезного действия (34 процента) превосходил все существовавшие двигатели. Несомненно было, что он являлся наиболее экономичным, простым, удобным и легким двигателем из всех известных до сих пор.

Это был четырехтактный двигатель мощностью в 20 лошадиных сил, работавший по новому циклу, получившему название «цикл Дизеля».

При первом такте, ходом поршня за счет инерции маховика, запасенной при предыдущей работе машины, воздух засасывался в цилиндр. Во время второго такта, обратным ходом поршня, совершаемым также за счет инерции маховика, запертый в цилиндре воздух сжимался до сорока атмосфер, примерно до одной четырнадцатой своего объема. При этом теплота, выделяемая при сжатии, доходила до 600–700 градусов, то есть до температуры, превышающей температуру воспламенения топлива. В начале третьего такта в цилиндр вводился керосин при помощи маленького насоса, управляемого системой кулачков, форма которых давала желаемую степень впуска. Впуск горючего совершался в начале хода и управлялся особым регулятором. В продолжение остальной части хода газообразные продукты сгорания расширялись и толкали поршень, сообщая ему рабочую силу, которая и передавалась через шатун коленчатому валу двигателя. При четвертом такте обратным ходом поршня продукты сгорания выбрасывались из цилиндра в выхлопную трубу и далее в атмосферу.

Двигатель был снабжен компрессором, то есть насосом, который в особом резервуаре сжимал воздух до давления, несколько большего, чем самое высокое давление в цилиндре. Из этого резервуара воздух через трубку очень малого диаметра направлялся в камеру форсунки — аппарата для распыливания горючего, куда одновременно подавался и керосин. Эта камера сообщалась с цилиндром отверстием, запираемым иглой. Когда игла приподнималась, распыленный керосин вгонялся в цилиндр благодаря избытку давления, господствовавшему в камере.

Распределительный вал помещался наверху и имел пять кулачков. Из них один управлял клапаном, впускающим воздух, другой — клапаном, впускающим топливо, третий — клапаном, выбрасывающим отработавшие газы. Два остальных кулачка управляли клапанами, при помощи которых впускался из компрессора сжатый воздух для пуска двигателя.

Цилиндр был окружен водяной рубашкой для его охлаждения.

В отличие от двигателей Отто, двигатель Дизеля, таким образом, не нуждался в электрических приборах для зажигания; в нем была значительно повышена степень сжатия, что влекло за собой высокую экономичность; наконец, это был двигатель медленного сгорания, так как топливо в него вводилось по мере сгорания, а не взрывалось, как в бензиновых и газовых двигателях.

Поражение, которое потерпел изобретатель в борьбе с природой и несовершенством тогдашней техники, стоило любой победы. Патент его раскупался нарасхват. Ожидавшие огромных прибылей от эксплуатации нового двигателя капиталисты засыпали золотом изобретателя: за первый только год реализации своего патента Дизель получил три миллиона рублей. Новых сделок, почестей, внимания, лившихся на него отовсюду, ничто уже не могло остановить. В этом угаре, руководимый каким-то инстинктом, Дизель писал жене:

«Мысль стать внезапно богачом страшит меня. Не этого я хотел, не этого добивался».

Летом, в том же году, на очередном годовом съезде «Общества немецких инженеров», происходившем в Касселе, выступили с докладом о двигателе Дизеля сам изобретатель и профессор Шретер. Среди присутствующих Дизель заметил маленького русского инженера, двадцать лет назад сидевшего с ним на одной скамье в школе. Это был Депп.

Теперь он оброс бородой и был представлен съезду как профессор Петербургского технологического института. Депп поздравил старого товарища, долго жал ему руки и ласково глядел на него, точно между ними не было двадцати лет разлуки.

Дизель сделал свой доклад 16 июня. На кафедре перед Деппом стоял уже не скромный студент, влюбленный в математику и термодинамические теоремы. Перед ним был ученый — теоретик и практик, рассказывавший историю создания двигателя, в мировом значении которого никто уже не сомневался. То была история борьбы с материей, борьбы со средой, борьбы с людьми.

— Этот двигатель, — признавался докладчик, — явился компромиссом между теорией и практикой и, оставаясь далеким от совершенства, все же есть приближение к идеалу, который рисовался в воображении Карно и многих других умов, высказывавших идеи, теперь осуществленные..

Речь Дизеля покрыли аплодисменты. Когда Депп подошел к нему после доклада, он увидел перед собой все того же радушного, внимательного товарища, столько же смущенного своим успехом, сколько и своим высоким ростом перед низеньким собеседником.

Депп спросил:

— Я слышал, что ваш патент уже продан в ряд стран. Скажите, не имеете ли вы намерения поручить изготовление двигателей вашей системы также и русским заводам?

Дизель ответил:

— Я не знаю. Для изготовления деталей к машине нужны безукоризненная работа и исключительная точность. Я сомневаюсь в том, что механическое дело настолько подвинулось в России, что уже можно вашим заводам поручать столь сложную и ответственную работу.

Депп указал на ряд фирм, достигших, по его мнению, значительных успехов в машиностроении. Дизель повторил, что не знает положения дела, но готов вступить в переговоры с лучшими заводами.

На другой день с докладом выступил Шретер. Он явился как будто бы для очередной лекции: зал наполняли бывшие студенты Мюнхенской технической школы. Незнакомых лиц почти не было.

— Господин Дизель, — заявил он, — так ясно изложил вчера устно, а еще раньше письменно в своей книге теоретические основания своего рационального теплового двигателя, что мне остается лишь напомнить, что между специалистами с самого начала господствовало мнение, что эти теоретические основания правильны и неоспоримы. Подобного единодушия, однако, не было в вопросе о том, насколько можно конструктивно выполнить требования теории. Поэтому мне доставляет особенное удовлетворение перед таким избранным кругом знающих людей привести доказательства в виде цифр, что приложение термодинамики на практике оказалось совсем не таким бесполезным, хотя бы в отношении тепловых машин, как это некоторыми утверждалось в последнее время…

Закончив чтение официального протокола испытаний, он еще раз вернулся к своей мысли:

— С установлением коэффициента полезного действия в 34 процента опровергаются наглядно все опасения, которые высказывались… Это триумф — триумф теории, полнее которого нельзя себе представить, если принять во внимание, что настоящее выполнение основной мысли не есть еще последнее слово: двигатель находится в самом начале своего развития, и мы, во всяком случае, можем в конечном результате ожидать еще более высоких показателей, чем те, которые были мной приведены сегодня.

Возможно, что уже в эти торжественные дни в кулуарах съезда на отдельных стульях, в буфете или у вешалки, при выходе где-нибудь и раздавались иные голоса, но завистливый шепот и злобная критика еще не достигали ушей Дизеля. Он покинул съезд, как триумфатор.

Вечером профессор Депп сидел в гостинице за письменным столом у открытого окна, выходившего на набережную Фульды, и торопливо писал экстренную корреспонденцию в Россию, оповещавшую о докладах Дизеля и Шретера. Она заканчивалась призывом к русским промышленникам обратить внимание на новое изобретение и указанием на то, что двигатель Дизеля уже изучается комиссиями ученых и техников во многих странах мира.

Рано утром корреспонденцию эту Депп отослал в Петербург. Через месяц она появилась в «Вестнике общества технологов». А в конце года в переговоры с изобретателем вступил владелец машиностроительного завода в Петербурге Эммануил Нобель, крупнейший российский нефтепромышленник.

Вступая с Дизелем в переговоры, Нобель понимал, конечно, какой огромный спрос должны найти двигатели Дизеля в России, при наличии огромных запасов нефти. Механический его завод в это время нуждался в специализации производства, но более всего ценил Нобель в новом двигателе то, что он мог потреблять в качестве топлива сырую нефть. Опьяненный успехом, Дизель потребовал с русского покупателя за право строить двигатели полмиллиона рублей золотом. Нобель согласился. Понимая, в какой мере зависит успех новых машин от завода, их строящего, Дизель потребовал еще организации «Русского общества Дизель», которое должно было связать русских машиностроителей с немецкими. Нобель принял это условие без намерения его выполнять. В распоряжении Нобеля имелся собственный, отлично подобранный штат инженеров и техников. С ними Нобель не только не опасался неудач, он надеялся обогнать своих немецких коллег в деле развития дизелестроения.

— Мы покупаем у Дизеля идею, а не выполнение, — толковал он своим сотрудникам, — идею использования в двигателе в качестве топлива нефти и мазута. Мы не станем, переведя двигатель на нефть, делать секрета из патента Дизеля, мы предложим всем русским заводам строить двигатели по нашим чертежам… Открытие сделано, наше дело им воспользоваться.

Как только переговоры были закончены и чертежи получены, завод взялся за разработку конструкции с целью перевести двигатель с керосина на нефть. Тут понадобились конструктивные изменения, с которыми завод справился превосходно. Через год двигатель, работающий на нефти, был построен и пущен в ход.

В ноябре 1899 года Депп, председатель Русского технического общества, виднейший русский теплотехник, получил приглашение произвести испытания этого первого в мире нефтяного двигателя. Испытания дали блестящие результаты, и Депп немедленно доложил о них членам Технического общества.

— Моя уверенность, что заводы найдутся, оправдалась, — сказал он, изложив историю получения в России патентных прав Дизеля: — завод Нобеля сделал первую попытку построить у нас двигатель, пользующийся нефтью, которой столь богата наша родина и которая представляет наивыгоднейшее во всех отношениях топливо. Попытка увенчалась успехом. Безукоризненно выполненный нефтяной двигатель пущен в ход, и я не могу не подчеркнуть, что именно у нас разрешен вопрос об экономичном тепловом двигателе, так как только с переходом на нефть окончательно и бесповоротно решается судьба двигателя, обеспечиваются ему применение и широчайшее распространение…

Зал дружно приветствовал докладчика. Очередные номера технических журналов разнесли сообщение по всему миру. Завод приступил к выпуску новых машин. А профессор Депп, закончив учебный год, выехал в Париж на Всемирную выставку, открывавшуюся в последний год XIX века. Выставка явилась генеральным смотром достижений энергетической техники к началу XX века.

Кроме паровых машин Корлисса, чрезвычайно усовершенствованных введением новой системы парораспределения, здесь были выставлены двигатели Дизеля, паровые турбины Лаваля, Парсонса и Рато, бензиновые двигатели Даймлера и газовые двигатели Отто. Машины солидно и спокойно стояли под стеклянным потолком павильона. Это были вещественные доказательства человеческого гения, разрешившего задачу, поставленную капиталистическим хозяйством перед техникой. Между тем вокруг них разгорались страсти, сталкивались интересы различных промышленных групп, боровшихся друг с другом. В центре этой борьбы оказывались двигатели Дизеля.

Рудольф Дизель уже в это время начинал чувствовать удары, наносимые невидимым врагом. Как человек, неожиданно очутившийся в гуще ожесточенной драки, он плохо разбирался в намерениях нападающих. Во всяком случае, он еще не понимал, какой трагедией для него лично было то обстоятельство, что он осуществил свой двигатель жидкого топлива в стране, располагавшей только углем и не имевшей в своих энергоресурсах почти ни одной капли нефти.

Мировое капиталистическое хозяйство выдвинуло к концу века общую задачу создания экономичного двигателя и вовлечения в производство новых энергетических источников. Но хозяйства отдельных стран требовали разрешения этой задачи по-разному, в соответствии со своими собственными ресурсами. Правда, Дизель начал строить двигатель, применяя в качестве топлива угольную пыль, в полном, стало быть, соответствии с экономическими условиями хозяйства Германии, но ни немецкому, ни английскому, ни французскому углю, разумеется, не было никакого дела до благих намерений изобретателя. Дизель расплачивался не за то, что он намеревался изобрести, а за то, что он на деле создал. Создал же он двигатель, не только ненужный Германии, но и прямо враждебный ее промышленным интересам: двигатель находил применение в чужих странах, усиливал их промышленную мощь и империалистические стремления.

Напрасно Дизель продолжал яростно трудиться над применением угольного топлива в двигателе: после нескольких ходов поршень застревал в столообразной массе, и машина выходила из строя. Несовершенства находившихся в его распоряжении технических средств Дизель преодолеть не мог. Напрасно он указывал, что его двигатель может работать на каменноугольной смоле, на креозотных маслах. Казнь уже начиналась, и он чувствовал это с каждым днем острее и больнее.

В машинном павильоне выставки Дизель встретился с Деппом. Георгий Филиппович, похожий на гнома со своей широкой бородой, говорил комплименты, рассказывал об успехе нефтяного двигателя, а Дизель улыбался без радости и жаловался на поднятую против него кампанию. Предприниматели, взявшиеся за постройку двигателей, не справлялись с техническими трудностями, но винили во всем изобретателя. Поставленный Аугсбургским заводом на спичечную фабрику в Кемптене сорокасильный двигатель часто останавливался из-за плохой отделки деталей и принес разочарование, от которого удалось оправиться далеко не сразу.

В машинном павильоне выставки Дизель встретился с Деппом.

Неудачливых строителей двигателя, винивших конструктора, а не себя, поддерживали такие же незадачливые изобретатели и ученые. Они оспаривали патент Дизеля, ссылаясь на свои и чужие книги и статьи. Среди них одни, как инженер Капитэн, работавший много лет без успеха над конструкцией двигателя тяжелого топлива, руководились личными интересами. Другие, как геттингенский профессор Мейер, профессор школы в Аахене Людерс, профессор Ридлер, все специалисты по паровой технике, были тесно связаны с соответствующими промышленными группами и выступали, прикрываясь всякого рода научными и «принципиальными» соображениями. Для окружающих Дизель был прославленный человек, миллионер. Он скупал нефтяные земли в Галиции, строил в Мюнхене виллу, о которой рассказывались чудеса, приобретал в Гамбурге домовладения, владел собственным заводом в Аугсбурге. У Дизеля имелось машиностроительное бюро, подобное техническому мировому музею. Он был окружен художниками и музыкантами в счастливой семье.

А между тем этот прославленный человек, сгорбись, чтобы стать вровень с маленьким Деппом, расхаживая с ним по выставке, говорил, как обиженный ребенок, растерянно и безнадежно:

— Я ведь не отрицаю, что и до меня другие лица, работавшие втайне, выражали те же идеи, но я приписываю себе заслугу в том, что первый описал и осуществил на деле изложенный мной способ ведения сгорания в цилиндре двигателя. Мне говорят, что я украл чьи-то идеи, что двигатель создан Аугсбургским заводом, что я пользуюсь правами и имуществом, мне не принадлежащими, что мой двигатель надо бы называть «дизель и компания».. Но ведь если Крумпер создал превосходный паровой двигатель, то разве это уменьшает заслугу Уатта?

— Как не уменьшают заслугу Уатта и Ньюкомен и Ползунов, — смеясь, напомнил Депп.

— Вот видите, — продолжал Дизель. — Теперь Аугсбургский завод взялся поставить на вашу киевскую электростанцию двигатель взамен старых паровых машин. И что же? Электротехническая фирма в Варшаве отказалась дать динамо-машины, если будут не паровые двигатели! Знаете вы об этом?

— Я слышал, что Аугсбургский завод взялся сам поставить динамо-машины и обязался восстановить паровую установку, если дизельная установка не удешевит стоимость электроэнергии в пять раз!

— Да, фон Буц подписал такой договор. Борьба идет не на жизнь, а на смерть. Но как ясно я вижу теперь, — прибавил Дизель тихо, — что самое радостное время для изобретателя — момент возникновения идеи! И только! Проведение изобретения в жизнь — это время борьбы с глупостью, завистью, косностью, злобой, тайным противодействием и открытым столкновением интересов. Ужасное время борьбы с людьми, мученичество даже в том случае, если все заканчивается победой!

Голос Дизеля задрожал. Депп пожал ему руку и сказал:

— Уезжайте в Россию, в Америку. Там вас будут носить на руках!

— Невозможно, — ответил Дизель. — Пока я в силах, я буду работать над полным осуществлением программы моей жизни. Доживу до пятидесяти пяти лет и, если не смогу больше работать, уйду из жизни совсем!

Это признание в устах такого человека, как Дизель, было грозно. Депп стремительно остановил его:

— Не говорите, не говорите этого ни себе, ни другим! Вы пожалеете о своем настроении через несколько дней. Посмотрите, что будет после моего доклада о ваших успехах в России.

Доклад русского инженера в Париже привлек к себе большое внимание. Депп отметил, что наступил решительный момент в истории дизелестроения. Он рассказал о сравнительных испытаниях двигателя Дизеля, работавшего на нефти, и аугсбургского двигателя, работавшего на керосине. Испытания привели к неожиданным результатам: русские двигатели Дизеля уже с самого начала превзошли заграничные по экономичности.

— Профессор Шретер в своей книге о газовых двигателях, — напомнил в заключение докладчик, — писал недавно: «Мы имеем полное право ожидать весьма многого от дизель-мотора, уменьшающего расход керосина до половины обычно принимаемого расхода, и если я сравниваю заслуги Дизеля с заслугами Отто, то это, наверное, не пустая фраза». Теперь мнение авторитетнейшего ученого не только оправдалось: заслуги господина Дизеля оставляют далеко позади и неоспоримые заслуги Отто…

Успех этих машин, перешедших с керосина на сырую нефть, в самом деле внушал беспокойство углепромышленному миру, целиком связанному с паровыми машинами.

Первые русские двигатели Дизеля были установлены на орудийном заводе в Петербурге и в бакинских мастерских. Здесь они обратили на себя внимание Управления Закавказских железных дорог, занятого в то время прокладкой керосинопровода Баку — Батум. В обсуждение вопроса о машинах для перекачечных станций вмешался Нобель. Он доказывал, что двигатели Дизеля будут расходовать вдвое меньше топлива, чем паровые двигатели, и привел еще один поразивший всех аргумент в пользу этих двигателей. Препятствием для установки паровых машин в Баку служило отсутствие здесь источников пресной воды, годной для питания котлов. Двигатели Дизеля также нуждались в воде для охлаждения цилиндров. «Но, — заявил Нобель, — для этих двигателей вовсе не обязательно употреблять воду: в данном случае нет ничего более рационального, как заменить охлаждающую воду перекачиваемым керосином», подогревание которого облегчало и ускоряло его движение по керосинопроводу.

Это соображение решило вопрос. Установленные двигатели действительно охлаждались керосином.

Большой шаг вперед в деле применения двигателей Дизеля на электростанциях был сделан установкой в Электротехническом институте двигателя мощностью в 80 лошадиных сил, непосредственно соединенного с динамо-машиной. До этого всюду они вращали динамо-машины через трансмиссию.