Изобретения Кузьмина А.Е.

Ю.ШКРОБ

НА СТРОЙКАХ КАПИТАЛИЗМА ТИШИНА

http://www.i-r.ru/show_arhive.php?year=2008&month=5&id=1680

ИР 5(701) за 2008 г. 
СОБСТВЕННОЕ МНЕНИЕ

 

"...в журнале "Изобретатель и рационализатор" (№ 10, 2001), — пишет нам Ананий Ефимович Кузьмин, — была опубликована статья "Иду на таран" по пат. 2105906, автором которого я и являюсь. Как мне представляется, вам будет небезыинтересным узнать о развитии событий дальше, так как именно вы были "организующим началом" всех этих перипетий.

 

Далее изобретатель, д.т.н., проф. А.Е.Кузьмин, сообщает о предложениях сотрудничества в разработке проектов и развертывании массового производства поршневых гидродвигателей, а также о желающих такой двигатель купить. Чтобы зажечь "лампочку Ильича" в отдаленном от сети РАО ЕЭС поселке, ферме, чабанском лагере. Или избавиться от дорогих и ненадежных (то провода отморозки срежут, то авария на отработавшей три технических ресурса без ремонтов подстанции) услуг этой почтенной компании. Изобретение экспонировалось на международных выставках, обсуждалось в авторитетных научных и административных организациях РФ. Получило высокие оценки. Техническое решение не только оригинально, оно основано на серьезном теоретическом исследовании проблемы.

 

Напомним коротко суть изобретения. Из теории и практики проектирования и эксплуатации вытеснительных машин известно, что самый высокий КПД у поршневых. В зазоры между поршнем и стенкой цилиндра протекает среды меньше, чем в турбине. Потери вследствие перетечки тем меньше, чем больше размеры машины. Легко показать, что поршневая машина мощностью несколько десятков киловатт намного экономичнее турбины. Исходя из этого анализа, А.Е.Кузьмин разработал конструкцию поршневого гидродвигателя (пат. 2182267, 2242640).

 

Некие предприниматели предложили ему такой двигатель спроектировать. Они хотят и могут на этом хорошо заработать, только в организацию дела не желают вложить ни гроша, пока не появится товар. Но основной закон коммерции неумолим: прибыль делится пропорционально затратам. Изобретатель свою часть уже внес. Рискнул. Теперь ваша очередь, товарищи предприниматели и коммерсанты. Капитал может состоять из денег, средств основных (здания, сооружения, оборудование), оборотных и, главное, интеллектуальной собственности. Изобретений и иной информации, принадлежащей изобретателю. Эта часть стоит больших денег, что многим пока, к сожалению, непонятно. Соответственно, изобретатель имеет право на солидную часть акций — и это непривычно. Но иначе не может быть. Надеюсь, и не будет. Хотите получить прибыль — оплачивайте НИОКР. Хотите получить большую прибыль — тратьте на НИОКР больше. Иного пути нет.

 

"Мне уже 78 лет, — пишет дальше А.Е.Кузьмин, — но хотелось бы еще при жизни хотя бы сдвинуть решение проблемы с места".

 

Мешают сделать это независимые эксперты, без одобрения которых получить необходимые средства на НИОКР невозможно. Уничтожающие вердикты двух из них, видимо неслучайно анонимных, Кузьмин цитирует в своем письме. Один из них условием оценки предложения выдвигает... положительные результаты натурных испытаний опытного образца. Но его ведь спросили именно о том, стоит ли проектировать и изготовлять такой образец! По существу, он просто плюнул в физиономию заказчикам экспертизы.

 

Другой эксперт попытался "научно" обосновать свое суждение. Если бы с этими теоретическими экскурсами он выступил в восьмом классе средней школы, получил бы железно двойку: не знает формулу кинетической энергии, в каковой всего две величины. Трудно поверить, что человек, имеющий, очевидно, аттестат зрелости, не знает разницу между понятиями "энергия" и "мощность". Но факты упрямы, упрямы, особенно документированные. "Может, — подумал я при чтении его опуса, — это опечатка?". Но нет, эксперт четкими словами разъясняет свое представление. Несовместимое с фактом получения аттестата об окончании средней школы.

 

Возмутительно, странно, нечестно — что хотите, только не удивительно. Значительная часть экспертных заключений не лучше. Многие еще хуже и некогда послужили бы основанием для политических репрессий вплоть до расстрела или аутодафе. Надо же прекратить эту порочную практику. Только нереально, не может специалист в области коммерции, политики или медицины понять, дело ему предлагает инженер или туфту. Но ничего лучше плохой экспертизы пока не придуманно. Остается приспособиться к этой практике, а не обиженно опускать руки. С экспертом надо не воевать, а терпеливо и серьезно работать.
А что делать, законно спросит читатель, если, как в случае с Кузьминым, эксперт анонимный?

 

Одназначно: требовать через суд, если иначе не получается, дезавуирования заключения. Без ругани, но с подробным анализом глупостей. Желательно с привлечением другой, честной и компетентной экспертизы.

 

Из конструкторской практики. На первую мою заявку пришло отказное решение, обоснованное примерно на таком же "научном" уровне, как на двигатель Кузьмина. Я позвонил во ВНИИГПЭ (теперь ФИПС) и произнес разоблачительную речь.

 

— Не учите, — после долгой паузы спокойно сказала начальник отдела (позже мы подружились), — эксперта жить. Лучше как можно короче и яснее опишите в вашем возражении физическое существо разногласий. Ни слова об ошибках или еще чего-нибудь, на что можно обидеться. Если поступите так, авторское у вас в кармане.

 

Так я и сделал. Результат: полсотни авторских пылятся в столе. Вскоре меня пригласили во ВНИИГПЭ внештатным экспертом.

 

— Механика, — наставляла меня упомянутая выше обворожительная, притом умнейшая дама, — простая. За первое возражение полагается плата шесть рублей. За второе — двенадцать. За выданное решение — восемнадцать. Вы хотите получить максимум за свою работу?

 

— Конечно. Но если человек изобрел что-то...

 

— Гениальное? Не исключено. Ваша задача придраться. Если не к чему по существу, то к литературной редакции. Чуть-чуть можно улучшить всегда. Ваши шесть рублей в кармане. Если заявитель серьезный, он вам возразит аргументированно. Вы на каждый его аргумент должны ответить спокойно, по возможности убедительно. Если он человек настойчивый, пришлет разъяснение. Вы с ним согласитесь и выдадите ему авторское свидетельство или патент. Итого получите тридцать шесть рублей вместо шести, как вы хотели.

 

В моих руках была совершенно бессодержательная заявка безграмотного графомана. А тридцать шесть рублей составляли двенадцать процентов оклада. Неплохо за час-полтора несложной работы. Тем более в рабочее время.

 

— Как быть, если необходим отказ?

 

— Так же, только дешевле на шесть рублей.

 

Как я убедился, работая ведущим конструктором проектов именно так действуют все эксперты, не только ВНИИГПЭ. Например, когда мы проектировали первый в мире маневрирующий на орбите искусственный спутник Земли  (фактический прародитель не только советских. но и американских кораблей, способных изменять орбиту в полете), нам предложили получить экспертное заключение Харьковского металлургического НИИ. Ученые порекомендовали заменить материал обшивки во избежание неизбежного, по их данным, взрывообразного испарения избранного нами материала. Далее в "заключении" следовал список нерекомендуемых материалов. Сто семьдесят позиций. Ученые проявили недюжинную эрудицию: перечислили практически все возможные материалы, изготовлявшиеся тогда в СССР, США, ФРГ и других индустриально развитых странах. Не без труда я сдерживал возмущение, докладывая об этой ахинее генеральному конструктору В.Н.Челомею (ИР, 7, 02, с.8, "Генеральный вблизи").

 

— Не волнуйтесь вы так по пустякам, — улыбаясь, сказал он, — подшейте в дело и забудьте напрочь. Главное, никому не показывайте и даже не говорите об этом. Щирые хлопцы любят москалям фигу в кармане казать.

 

— Но мы не должны...

 

— Ничего мы им не должны. ИСЗ летают уже не один год. И ничего не испаряется.

 

 А если будут к вам заказчики очень приставать, найдем экспертов поумнее. Такие есть. И немало. Во многих случаях эксперты подсказали верные решения трудных проблем. А неверные решения далеко не всегда говорят о некомпетентности. Есть политические, коммерческие и прочие источники давления на эксперта. Например, заключение о неосуществимости паровоза подписали действительно "бессмертные" Лаплас, Карно, Фурье. Когда паровозы Стефенсона уже два года перевозили по железным дорогам соседней Англии платные грузы и пассажиров. Неосуществимы и бесполезны, по авторитетному мнению солидных экспертов, были телеграф, телефон, электрическое освещение, прививки против инфекционных болезней, канализация, электрическая и атомная энергетика, сотовая связь и еще масса вещей, без которых сегодня жизнь немыслима.

 

Если переубедить упрямого или ангажированного эксперта не удалось, надо попробовать обойти инстанцию, которой потребовалась эта экспертиза. Так, как это сделал, например, Дж.Уатт. Ему выделили средства на расширение физической лаборатории Эдинбургского университета, а он существенную часть из них истратил на создание паровой машины, с которой началась мировая промышленная революция. Формально он вор. А фактически — реформатор энергетики и теплотехники. Кстати, среди множества судебных исков, вчиненных изобретателю, есть требования студентов, выполнявших проектные и исследовательские задания великого лаборанта маленькой кафедры, не оплаченные изобретателем. Они рискнули неудачно.

 

Точно так же поступил почти два века спустя советский конструктор В.М.Мясищев, тогда профессор МАИ, отставленный от конструкторской работы (ИР, 2, 03, с.4, "Беседы со сверхсекретным конструктором"). Формально он возглавлял научно-исследовательскую работу по совершенствованию методик преподавания инженерных дисциплин. В ней участвовали лучшие научные и конструкторские силы не только МАИ, но практически всех ведущих научных, образовательных и производственных организаций СССР. Оплачивалась по трудовым соглашениям лишь небольшая часть работ. Остальное выполнялось студентами в качестве законных курсовых и дипломных проектов, лабораторных работ, производственной практики. Например, в ходе курсового и дипломного проектирования будущий профессор, зам.генерального конструктора В.К.Карраск, а тогда студент Володя, разработал конструкцию и метод расчета велосипедного шасси, широко применяющегося в конструкциях тяжелых самолетов.

 

Академики и "просто" инженеры работали бесплатно из разных побуждений: любя сам процесс проектирования, по дружбе с Мясищевым, в надежде занять высокое положение в ОКБ Мясищева, если оно будет создано, получить ученую степень без защиты, орден, квартиру... Много надежд и немалый риск: если бы раньше времени дело бы раскрылось (а желающих насолить конструктору хватало), не известно, кто избежал бы водворения за решетку. В том числе "без права переписки". Нецелевое расходование госсредств в особо крупных размерах — статья расстрельная. Но риск был оправдан: тогда наметилось нарушение силового равновесия НАТО и Варшавского пактк. Практически вся территория соцлагеря могла вот-вот оказаться в зоне возможного ядерного удара. А у нас хоть и есть атомные заряды, но нет средств их доставки к жизненно важным стратегическим объектам потенциального врага. Было твердое убеждение: как только это положение станет устойчивым, заокеанские "ястребы", несомненно, развяжут третью мировую...

 

Так вот, Мясищев историческую проблему разрешил. Стратегические бомбардировщики, зачатые преступно, заступили на боевое дежурство вовремя. Третья мировая не вспыхнула. По моему глубокому убеждению, по этому счастливому случаю на центральной площади каждого города планеты Земля, без различия вероисповеданий, политических пристрастий и прочих глупостей, надо поставить золотые памятники Мясищеву, Макееву и Янгелю. На пьедесталах довольно двух слов: "Спасителям человечества".

 

Много примеров? Еще один, последний. "В академии, — продолжает А.Е.Кузьмин, — средств на проведение научно-исследовательских работ нет, "все вернулось на круги своя". Группу студентов, заинтересовавшихся проблемой с третьего курса и защитивших дипломные проекты по этой теме, которых я готовил в аспирантуру, пришлось отпустить "на вольные хлеба". Все, можно успокоиться... А дальше что?

 

Та же верная метода. Единственно продуктивная. Вероятно, все пионерные разработки начинались так же. Иначе быть не может: ни один здравомыслящий распорядитель материальных средств не ассигнует ни копейки на проект, из которого неизвестно что выйдет. Почему, собственно говоря, он должен верить на слово неизвестно кому?! Не понимая ни бельмеса в его, просителя, аргументах? Покажите образец (например, АЭС) в действии, тогда поговорим.

 

А желание Анания Ефимовича понятное и законное. По правде говоря, вполне исполнимое. Конечно, затевать новое дело в почтенном возрасте нелегко. Но Тесла примерно в этом возрасте занялся электроникой и оставил в ее истории заметный след. И все-таки новаторство более естественно в молодости. Мясищеву в начале разработки Ли-2 было чуть за тридцать, Челомею — меньше тридцати, когда он сменил Н.Н.Поликарпова. И кто сказал, что автор и организатор осуществления должен быть обязательно один? Однако может же в России найтись энергичный, смелый человек-лидер, желающий стать миллиардером. Понимающий, что сверхприбыль получает тот, кто первым выбрасывает на рынок новый товар. Сегодня мобильник, завтра мини-ГЭС или электромобиль.

 

Мы в редакции надеемся на небольшое чудо: некто, у кого есть деньги и желание их преумножить, прочитает эти строки и, не теряя дорогого времени (конкуренты не спят!), возьмется за организацию перспективного дела. Внакладе не останется. В нашей практике такие случаи были. Не надо забывать, что история МНТК им.С.Н.Федорова началась, по сути дела, с публикации в ИР. Есть и другие примеры. Поскромнее, но их немало.

 

 

ИДУ НА ТАРАН

Опубликовано в журнале "Изобретатель и рационализатор", №10, 2001 г.

Энергоустановка, например электрическая или насосная станция малой мощности для фермы, чабанского участка, погранзаставы, работоспособна при малых перепадах уровня в верхнем и нижнем бьефах, и даже совсем без подпора - на берегу моря, за счет энергии приливных и ветровых волн.

Фонтаны Версаля, шлюзы Мариинской водной системы, много ирригационных систем в России, Европе, Китае с начала XVIII до середины XX века оснащались гидротаранами разных размеров. Эти насосы работают без энергоносителей, вернее, они - сама перекачиваемая вода. Несложные конструктивно, но весьма непростые для проектировщика устройства превращают кинетическую энергию потока во всасывающей трубе в потенциальную - в нагнетательной. Иными словами, большой расход в ниэконапорной части уравновешивается меньшим, но под большим давлением в расходной (напорной) части.

Еще лет 30 тому назад такие насосы крупными партиями выпускали заводы в Москве, Ленинграде, Саратове, Буффало, Дюссельдорфе, Кейптауне. Не только мелкие фирмочки, но и крупнейшие заводы, обладатели высоких технологий, не гнушались этой продукцией. Почему заглох этот выгодный, особенно в пору удорожания традиционных энергоносителей, экологически полезный бизнес, неясно. Возможно, одна из причин падения спроса - особенность конструкции: зависимость насоса от системы. Невозможно, как и любой другой насос, рассчитать гидротаран отдельно от всасывающей и напорной труб. Они связаны. В каждом случае установку необходимо заново рассчитать. Задача, как видно из практики энергетиков и водопроводчиков, не слишком трудная, если ее решать серьезно, в расчете на последующую прибыль.

Есть еще одно неудобство: часть воды, поступающей по всасывающей трубе, необходимо слить. Не всегда просто найти куда. В засушливых местах, где вода - драгоценность, это невозможно психологически (хотя и полезно экологически: если землю в жарких странах постоянно поливать, она родит отличные фрукты, овощи, цветы). Впрочем, этот недостаток преодолен, есть конструкции безрасходных, без слива, гидротаранов. Из них ничего зря не выливается, но их производительность заметно меньше.

Известно множество проектов применения гидротаранов в энергетических системах. Например, использующие морские волны для производства электроэнергии. Гигантская энергия прибоя преобразуется в потенциальную при подьеме на высокий берег в аккумулирующее водохранилище. Оттуда вода стекает по потребности через турбогенератор. Оптимальное решение для многомегаваттного энергетического гиганта на берегу океана. Если водохранилище достаточно велико, размещено на солидной высоте, можно запитать турбогенераторы большой мощности. Чем больше мощность одного агрегата, тем дешевле киловатт -час производимой энергии. Этот объективный закон заставляет строить все более крупные ГЭС. Они, наряду с АЭС, - фундамент энергетики. Но недостаточно одного фундамента, нужны еще стены и крыша. Так же и в энергетике - кроме мощных станций, объединенных в энергосистемы, нужны малые автономные сети и даже отдельные энергоустановки. Есть много мест, куда тянуть сеть невыгодно. Там нужна малая ветряная, солнечная, геотермальная установка. Но лучше всего, если есть такая возможность, - гидротаранная, независимая от погоды, времени суток и года.

"Гидравлический двигатель -таран" для мини-ГЭС, по-видимому, - оптимальное решение: в основе его - поршневая машина. Чем меньше мощность, тем она выгоднее аналогичной турбины: перетечки в зазорах относительно меньше, значит, выше КПД.

Стекающая из низконапорного источника вода 1 (см. рис.) через ударный клапан 4 сбрасывается на уровень ниже расположения машины, например в огород или на заливной луг. Под действием струи закрывается ударный клапан. Резко возрастает давление (гидравлический удар) в клапанной коробке 3, трубопроводе 2 и рабочей камере цилиндра 8. Поршень перемещается и через шатун поворачивает коленчатый вал 9 и кинематически связанные с ним агрегаты, в том числе выходной вал - привод исполнительных механизмов, например электрогенератора. Одновременно через передачу поворачивается кулачковый вал 6, взаимодействующий через толкатели с клапанами других цилиндров. В каждом модуле три цилиндра, и достигается максимальный КПД. Для пуска машины в работу клапан в одном из цилиндров надо открыть вручную кулачковым валиком 7. По окончании рабочего хода в первом цилиндре клапан под действием кулачка открывается, и вода сливается по трубе 5. Цилиндр приходит в исходное положение. В это время в одном из соседних совершается рабочий ход. В следующем такте в работу вступает третий.

До пуска вода через машину не течет, перерасхода нет.

В примере рассмотрена машина с напором Н=0,2 м, числом цилиндров 3, частотой вращения коленвала 1000 об./мин.

Неясно, почему авторы предназначили эту поистине универсальную машину только для ферм и стойбищ крупного рогатого скота.

Машина может отлично работать и на сельской запруде, и на океанском берегу. Прибой там повыше 0,2 м, а полный штиль (когда и прибоя нет) - редчайшее, кратковременное явление.

Пат. 2105906. А.Е. и Н.А. Кузьмины. Иркутская государственная сельскохозяйственная академия.

C уважением...