Суть письма, которое я прочитал, состояла в следующем. Оказывается, еще в 30-х годах начал он совершенствовать ветряные двигатели на поперечных турбинах вопреки пессимистическим выводам теоретиков, которые доказывали, что к.п.д. поперечной турбины не может быть больше 19 (с небольшой дробью) процентов. А его турбинка, как говорилось в письме, лежавшем передо мной, работала с к.п.д. в 2,5–3 раза большим. Мне это показалось невероятным, но…
Турбина Е. С. Бирюкова была необычна. Сечение ее лопастей напоминало сдвоенные латинские буквы «SS». Посмотрим, как она работает. Поток давит на внешние ковши-захваты и создает крутящий момент. Это как раз тот активный момент, за счет которого турбина может, по утверждению теоретиков, полезно использовать 19,2 процента мощности набегающего на нее потока. Между стенками лопастей турбины Бирюкова, то есть между латинскими «SS», остается широкий канал, проходя по которому поток создает дополнительный — вот откуда прирост мощности! — реактивный момент. Реактивная сила возникает потому, что поток воды за один оборот ротора неоднократно меняет направление движения в межлопастном пространстве поперечной турбины. Таких поперечных турбин я еще не встречал. Это было новым словом.
Ось турбины в установках Бирюкова входила в бочку с водой, и на ней были закреплены лопатки. В бочке был установлен ряд других, неподвижных лопаток. Энергия турбины затрачивалась на перемешивание воды между лопатками. Вследствие трения частиц воды друг о друга часть энергии превращалась в тепло. Двенадцать лет совершенствовал Ефим Степанович свою установку, улучшая профиль турбин. И если в первых его установках вода в бочке становилась только лишь теплой, то в усовершенствованных закипала! От бочки он отвел трубы, установил в комнатах радиаторы — получилось паровое отопление. И вот зимой, когда сильный ветер выдувал из дома драгоценное тепло и когда у соседей основной заботой было удержать это тепло, в доме Ефима Степановича все форточки открывались настежь… Е. Бирюков был скромнейшим человеком. Я с большим изумлением узнал, что он так и не получил на свою замечательную турбину авторского свидетельства, и твердо решил помочь ему. Года два спустя Ефиму Степановичу такое свидетельство выдали.
Вот что любопытно! Рабочий, не вооруженный запасом инженерных знаний, как другие авторы поперечных турбин, лишенный широкого потока информации по данной проблеме, — а предложил такую удачную конструкцию, обогнав многих известных конструкторов.
Только не говорите, что это чудо! Так бывает. И нередко. Порой интуиция подсказывает изобретателю решение, которое ускользает от самых изощренных теоретических изысканий. Но это ни в коей мере не унижает теорию! Значение таких примеров состоит в том, что они показывают, как практика подстегивает теорию, не дает ей остановиться на достигнутом. И удача Е. Бирюкова не была чудом, разрушающим теоретические построения. То, что мы в конце концов можем познать и объяснить, нельзя называть чудом.
«Могу ли я ручаться, что турбина Е. Бирюкова — лучшая в своем роде?» — спросил я себя. За месяц работы в Государственной патентной библиотеке мне удалось собрать почти всю информацию по этому вопросу. Работы по поперечным турбинам велись в 26 странах. Оказалось, что не финн Сигурд И. Савониус является изобретателем поперечной турбины, как считалось ранее, а наши соотечественники А. Воронин и Я. Воронин. Их заявка на изобретение была подана 2 октября 1924 года — на 2 месяца и 10 дней раньше финского патента Савониуса.
Там же, в библиотеке, мне удалось восстановить облик 312 турбин. Одни из них полностью или частично повторяли турбины Ворониных, другие были крайне неудачны, несовершенны, а были и просто порочные в техническом смысле. Для сравнительных испытаний мне удалось отобрать всего 43 турбины.
Осталось провести испытания, которые были чем-то вроде отборочного конкурса для подыскания подходящей «собаки» к задуманной «упряжке». Скорость потока мы выдерживали для всех турбин одну и ту же. Чем быстрее вращается турбина при неизменной нагрузке, рассуждали мы, тем выше ее к.п.д. И вот оказалось, что турбина Е. С. Бирюкова полезно использует 41 процент энергии потока. Она была лучшей из турбин-соискательниц. Оставалось взять ее за основу и лишь немного усовершенствовать.
Итак, «собака» для нашей «упряжки» отыскалась. Остается подобрать «упряжь», связать турбины одной веревочкой.
Вроде нехитрая вещь — веревочка. Даже если за ее солидную толщину уважительно называют «канат», сущность ее не меняется. Пеньковые, конопляные, джутовые, льняные канаты — все они пришли к нам из глубокой древности: ни строительство египетских пирамид, ни катапульты греков не обходились без них. Но время шло, и уже техника прошлого века потребовала более прочных и износоустойчивых канатов. Нити растительных волокон, из которых сплетался канат, заменила высокопрочная проволока. Канаты стали стальными. Их с большим уважением стали называть тросами.