Книги

Новая эпоха

22
18
20
22
24
26
28
30

– Самым прямым. Вот эта самая закись меди – и есть полупроводник. Ну, на безрыбье, конечно. Не фонтан по нашим меркам, но p-n переход в слое этой закиси есть.

– И чего, реально работает?

– В реале были такие медно-закисные диоды, в двадцатые годы изобретены и в тридцатые – сороковые широко применялись, пока классические полупроводники типа монокристаллических кремния с германием не подоспели.

– То есть чего, я прокаливаю эту многократно рафинированную медяшку в пламени, потом счищаю слой закиси со всех её сторон кроме одной, и этой хренью мы сможем выпрямлять переменный ток?

– Ну, не совсем, там есть свои тонкости, из-за которых реально работающий диод устроен посложнее – к слою закиси снаружи добавляется слой свинца для контакта и к нему латунная пластинка для охлаждения – нагрев перехода более шестидесяти градусов недопустим. Ну и допустимое обратное напряжение не более десяти вольт, и если оно в цепи больше, то надо их несколько или даже много последовательно соединять – эдакий слоёный пирог. Но по сути – да, при соблюдении всех этих тонкостей это будет работать.

– Тогда – к гребениматери этот грёбаный генератор постоянного тока с этим его грёбаным искрящим коллектором, – решил я, – Есть у нас уже генератор переменного тока, и достаточно, а понадобится постоянный ток – выпрямим на хрен переменный…

Генератор переменного тока мы выбрали как более простой во всех смыслах. И по устройству, и по эксплуатации. Второе на мой взгляд даже важнее, потому как лучше вздрочнуться один раз, зато кайфовать потом долгие годы, чем наоборот, а тут даже и вздрачиваться этот один раз не надо, так что выбор представлялся самоочевидным. Ведь в предельно простейшем случае генератор переменного тока – это магнит, вращающийся в проволочной рамке, на концах которой и образуется нужное нам для получения тока в цепи переменное синусоидальное напряжение. Куда уж проще-то? А те порождающие технические трудности нюансы, которыми и отличается дающий реальную практичную отдачу агрегат от чисто демонстрационного и для постоянного тока в основном такие же. Прежде всего это обмотки электромагнитов – как ротора, так и статора. Во-первых, даже на мелкомасштабную электрификацию маленького региончика постоянных магнитов хрен напасёшься, так что уже хотя бы и по этой причине без электромагнитов не обойтись, а во-вторых – хрен ли это за напряжение, с одного-то витка? Нам же не лампочку Ильича зажигать, нам сталь плавить! Тут однозначно многовитковая катушка вместо простенькой рамочки нужна, и чем больше витков, тем лучше, а заморочившись с обмоткой статора, уже несложно справиться и с обмоткой ротора.

Собственно, в этих обмотках и заключается первая тонкость. Раздувать вес и габариты агрегата до бесконечности мы позволить себе не можем – он должен быть транспортабельным, а это значит, что витков надо намотать максимум возможного, и их соприкосновение неизбежно – нужна изоляция провода. А лаков изоляционных у нас нет, как нет и вообще современного химпрома, и нам пришлось обратиться к архаике старого доброго девятнадцатого века. Вот тут и пригодилась бумага, производство которой мы форсировали, вообще говоря, ради школьно-образовательных надобностей, бумажных "дульных патронов" к винтовкам Холла, да упаковки всякой всячины. Оказалось же, что и на электроизоляцию без неё хрен обойдёшься. Обматывать провод узкой лентой бумаги, пропитанной битумом, оказалось проще, чем городить требующий растворителей и прочих хитрых добавок битумный лак. Сам-то битум – не проблема, в Месопотамии его хоть жопой жри, и теперь, когда Сирийская война окончена, и между Римом и Антиохом мир-дружба-жвачка, заказать эту нефтяную смолу через Карфаген в любых вменяемых количествах – дело техники. Дорговата, правда, через несколько-то посредников пройдя, но прогресс – вообще штука не из дешёвых. Да и не факт, что собственная экспедиция за ней дешевле окажется – там ведь за века и тысячелетия всё схвачено. Вест-Индия – другое дело, там на Тринидаде нефть прямо на поверхность выходит, и она там никому из чуд в перьях на хрен не нужна, и оттого бесхозная, так что по мере развития кубинской колонии и налаживания торговых связей по региону тринидадский битум за океаном наверняка вне конкуренции окажется, а вот сюда его возить – может себя и не оправдать. На Азоры – и то считать надо будет и сравнивать…

Вторая тонкость – в электромагнитных сердечниках для тех обмоток. Ведь любая машина переменного тока – хоть двигатель, хоть генератор – представляет из себя эдакий модифицированный трансформатор. Он в принципе-то и без ферромагнитного сердечника работать будет, но хрен ли это за работа? Сердечник повышает эффективность трансформатора во много раз, а в случае с генератором или движком ещё и позволяет обойтись без дефицитных постоянных магнитов, будучи электромагнитом. А по сути электротехническая сталь – феррит, то бишь железо, в котором углерода – ноль целых, хрен десятых, почти чистое. В реале и с аглицкого бессемеровского конвертера его вполне приемлемого качества получали, если на продувку не скупились, а уж электролизом того же железного купороса – куда там аглицкой электротехнической стали девятнадцатого века!

Материал мягкий, легко обрабатываемый – но млять, как вспомню мучения с ним на старой работе в прежнем мире, с этой электротехнической сталью Э10Ш или, она же, 10880 – вот там поубивал бы на хрен кинструхтеров за неё! Вам не доводилось делать и сдавать электромагнитные клапана для ракетно-космической техники? Если нет, то вы – счастливые люди! Мои же работяги крыли эту сталь множеством слоёв отборного мата, и называли мы её меж собой не иначе, как "этот грёбаный ржавый пластилин". Она же в натуре как пластилин, точнее – как свинец, вмятин с забоинами наделать – как два пальца обоссать, и попробуй потом сдай эти вмятины с забоинами этому гестапо, то бишь ОТК! Пока всю эту хрень зачистишь – ага, если допуска на размер хватило на выведение, пока это гестапо уломаешь пропустить то, на что уже того допуска не осталось – она, сволочь, ржаветь уже почнёт, а ржавеет она быстро и охотно – любит она это дело. Кроют же её для защиты от ржавления – кроме многослойного мата, конечно – чаще всего никелем, который тоже сволочь ещё та. Если с первого раза нормально не лёг, а это на практике лотерея, то после распокрытия травлением полировать поверхность надо для удаления окисной плёнки, а она в клапанных деталях хитровздрюченная, и в некоторые закоулки хрен подлезешь, и тогда детали выкидывать на хрен приходится – ага, после всех этих мук с изготовлением и со сдачей этому гестапо, да новые запускать – ага, и всё это опять по второму кругу, и без гарантии, что получится хоть в этот раз. Случалось, что и трижды эту дрянь запускали – естественно, уже со срываемыми сроками, а значит – в дебилоидном авральном режиме и с непременным выносом мозгов на оперативках. Ненавижу!

Но тут-то, хвала богам, ни разу не современный мир, а античный, и у нас ни разу не космос, а силовая электроэнергетика, и тут я сам себе и кинструхтер, и чухнолог, и мастак, и гестапо, и ни одна сволочь сверху мне не указ, а если какая попытается, так не просто убью на хрен, а с особой жестокостью и цинизмом. Например, через испытания низким давлением – на прочность, на герметичность и на разрушение, гы-гы! В общем, как сам решу, так и будет. И поэтому глубоко насрать нам на все эти риски, вмятины и забоины, которые на реальную работоспособность не влияют – ну, подъёмы металла разве только зачищаем там, где зазор должен быть строго выдержанный или на сопрягаемых поверхностях, а полностью выводить – кому это на хрен нужно, спрашивается? Ну и покрытие – обыкновенное химическое оксидирование в растворе смеси едкого натра с натриевой же селитрой в пропорции четыре к одному. Едкий натр при электролизе той же поваренной соли получается, а селитру мы давно уже из гуано летучих мышей в пещерах добываем. Там, правда, смесь натриевой с кальциевой, но ведь и для пороха её один хрен на калийную поташем перерабатывать приходится, а для воронения – обменной реакцией с той же солью. Готовую смесь растворяем в воде, доводим до кипения и опускаем в этот кипящий раствор железяку. Минут через двадцать она уже чёрная, но мы для надёжности полчаса её "варим", потом промываем в чистой воде, сушим и промасливаем. В звизду, млять, это грёбаное никелирование, пускай даже и был бы у нас уже тот никель!

Форма у тех электромагнитов реального генератора хитрая, но нам её Володя прорисовал, вспомнивший устройство автомобильного генератора – они ж, как только с нормальными выпрямителями дело наладилось, тоже теперь переменного тока. Это же ни разу не баба, и секс со щёточно-коллекторным узлом токосъёмника не радует никого. По его эскизам мы их примерно и соорудили, точнее – по мотивам. Творческая переработка заключалась в отказе от трёхфазности в пользу многополюсности.

Я поначалу хотел отказаться и от нашей современной стандартной частоты в пятьдесят герц, но ребята мне объяснили, что для безопасности и стабильности работы чем выше частота, тем лучше, и эти пятьдесят герц – компромисс между желаниями и возможностями. Ну, раз так – мы ж разве против? Но поскольку наш технологический базис – античный, и возможности его – соответствующие, это неизбежно сказывается и на технических решениях. При одной паре магнитных полюсов статора пятьдесят герц – это пятьдесят оборотов в секунду или все три тыщи – потому как умножаем на шестьдесят – оборотов в минуту. Много это или мало? А это смотря какие у вас подшипники. Если прецизионные качения, то можно и на большее замахнуться, а вот если скольжения, то осетра приходится безжалостно урезать. При пятистах оборотах в минуту – уже вынь, да положь шесть пар полюсов, а ведь и пятьсот для подшипников скольжения тяжеловаты. Баббитовые у фрицев, которые те в войну по бедности и вместо подшипников качения использовали, редко служили дольше недели, а в тяжёлых случаях и через день замены требовали. У нас-то, конечно, не баббит, а наша "фирменная" бериллиево-алюминиевая бронза – и гораздо лучше скользящая, и во много раз более износостойкая, но и с ней больше пятисот оборотов в минуту раскручивать как-то боязно. Да даже и эти пятьсот и водяного колеса требуют весьма нехилого, и мощного повышающего обороты редуктора. Пока наш экспериментальный генератор только испытывается, о каких-то определённых результатах говорить рано, и запросто может статься, что запредельны для него и эти пятьсот оборотов. А если их снижать, так тогда число пар полюсов придётся во столько же раз увеличивать – ага, вместе с их обмотками – какие тут ещё в звизду три фазы?

И всё это к генератору переменного тока относится, который – повторяю ещё раз специально для тех, кто не в теме – принципиально проще своего постоянноточного собрата. И там тоже такие же обмотки, такие же сердечники электромагнитов и такая же многополюсная конструкция, да плюс к этому ещё и токосъём с вращающегося ротора через этот грёбаный щёточно-коллекторный узел. Щётки – это хрупкий графит и не в виде неподвижного электрода в электролизной ванне, а в трущейся конструкции, а ещё ведь и коллектор и трётся, и искрит, а пластины в нём из мягкой электротехнической меди, и износ у них при этом соответствующий. На старой работе бабы то и дело приносили токарям ротор от движка постоянного тока – который вообще ничем от генератора не отличается, одна и та же машина, только в другом режиме используется – с просьбой проточить по диаметру изношенный коллектор для освежения его поверхности. Это в нашей кондовой технике обычный асинхронник как правило, а навороченной ведь ещё и плавную регулировку оборотов подавай, вот и ставили движок постоянного тока. Сперва, млять, накупят навороченной импортной бытовой техники с такими движками, ни хрена башкой не думая и ничьих советов не слушая, а потом – выручайте, техника не работает. И с автомобилями такая же хрень была, пока в них на генераторы переменного тока не перешли.

В общем, сплошной геморрой с этими генераторами и движками постоянного тока, и необходимость в нём меня изрядно напрягала. Это сейчас, пока потребность в нём мала, можно ещё багдадскими батареями обойтись, но один ведь хрен рано или поздно она у нас вырастет и до промышленных масштабов, да ещё и где-нибудь вдали от моря, и тогда уж волей-неволей на другие источники постоянного тока переходить придётся. Как подумаешь об этом – тоскливо становится, так что порадовал меня Сёрёга возможностью диодного выпрямления переменного тока, однозначно порадовал. Я-то ведь о ламповом диоде думал или о "настоящих" полупроводниках, и мысли о них получались, скажем прямо, ещё тоскливее.

А бабы ж наши – в смысле, не все, а Юлька с Наташкой – как узнали про работу нашего экспериментального генератора, так с цепи сорвались. Подавай им теперь, млять, электрификацию всего домашнего быта! До сих пор мы их урезонивали тем, что одна багдадская батарея напряжение всего в 0,4 вольта даёт, а отводить целый немаленький зал под "аккумуляторную", а главное – тратить целое состояние на золотые электроды жаба давила даже Юльку. Но теперь-то ведь у нас аж целый генератор, то бишь – в их бабьем понимании – современная электроэнергетика! Я-то, хвала богам, на хроноаборигенке женат, бытовой электротехникой не избалованной и воспитанной правильно – есть твои бабьи дела, которые мужику не интересны, если обед подаётся вовремя, и есть мужские, в которых твоему бабьему носу делать абсолютно нехрен, потому как ни хрена ты в них ровным счётом не соображаешь, и если мужик говорит, что приборы ночного видения работают исключительно на танках и бронетранспортёрах, то стало быть, так оно и есть, без вариантов.

Ну, это в "домостроевской" теории – в реале, конечно, и в античном мире есть эдакая полоса совместной компетенции, и у хорошо образованных аристократок она достаточно широка, но – в античных рамках, а наша прогрессорская часть в основном и для Велии находится в области означенных танков и бронетранспортёров. Но эти-то две нашу современную школу окончили, после которой полагают себя всё понимающими, и нехрен их типа нагрёбывать, будто то или это невозможно, когда в нашем современном мире оно было и в каждом магазине по вполне доступной цене продавалось. Так что раз появилась у нас электростанция – ага, уже целая электростанция, то теперь, значит, всё электрическое стало возможным, а все наши отмазки техническими трудностями – типа, от нашей мужской лени. Наташка-то володина ещё более-менее вменяема, но Юлька и сама то и дело с нарезов срывается, и её баламутит. Я-то с этой ходячей циркуляркой не всё время контачу, и как достанет своим тупизмом, так передразню ейное "ав-ав-ав-ав-ав", и с меня взятки гладки, а Серёге она мозги выносит регулярно. Ладно бы ещё толк от этого какой-то был, но тут такая же хрень, как и на тех недоброй памяти оперативках на старой работе – чтобы придумать что-то умное, нужны те самые мозги, которые тебе только что напрочь вынесли. И тут как раз наглядная иллюстрация – не дома в Оссонобе Серёгу идеей старинного меднозакисного диода осенило, а здесь, в Лакобриге, куда я его вытащил якобы для геологических поисков, без которых у нас будто бы всё дело встанет намертво, а на самом деле – просто, чтоб отдохнул от юлькиной циркулярки. Значит, закись меди – полупроводник, получается…

– Так, Серёга, а скажи-ка ты мне теперь вот что. Ведь один p-n переход – это диод, а два таких перехода – это, как мне смутно припоминается, уже транзистор?

– Ну, в принципе да, уже транзистор. Но он же дохленьким получится – диоды на закиси меди многослойными делать надо, чтобы они нормальные напряжения и токи держали, я ж уже говорил…

– А два таких диода?