Тайна невидимых шедевров

Глава 1. ГИГАНТЫ И ПИГМЕИ ИНДУСТРИИ

Есть на Земле разные полюса: географические, температурные, магнитные, ветровые, недоступности... Немало и других, но мы побываем лишь на двух. Не ищите эти полюса на карте, их там нет.

Спросите физика: как он оценивает научно-технический прогресс? И вы услышите:

— Несомненно, мы живем в век атомной энергии, элементарных частиц и физики твердого тела.

Химик с чувством гордости произнесет:

— Наше время, безусловно, принадлежит синтетическим материалам, сотворенным в реторте и отсутствующим в природе.

Ученый в области космической техники только плечами пожмет:

— О чем тут спорить? Настала эра искусственных небесных тел, эра глубокого зондирования Вселенной.

Генетик в свою очередь скажет:

— Нынешний век? Генный!

Радиоспециалист будет утверждать:

— И двух мнений быть не может: пришла электронная эра!

Спросите о том же биолога и металлурга, астронома и самолетостроителя, математика и океанолога, — каждый из них скажет, что наступил именно его век и что он самый-самый главный...

Кому же отдать пальму первенства? Да, пожалуй, всем, ибо каждый прав по-своему. Любая отрасль знаний, особенно находящаяся в авангарде научно-технической революции, имеет право мерить достижения мысли и труда своей мерой.

Разумеется, ряд оценок нашего времени можно было бы расширить (век новых материалов, век надежности и т. д.), но ограничимся сказанным. Добавим лишь, что нам хочется назвать наше время веком гигантов и карликов индустрии.

На протяжении своей долгой трудовой деятельности человек создал великое множество самых разнообразных средств и орудий труда, начиная от грубого каменного рубила (одному из них, найденному в Эфиопии, на берегу реки Омо, более миллиона лет) и кончая современными автоматическими станками, роботами, электронными вычислительными машинами. Все они составляют как бы три «семьи» нынешнего промышленного ареала: голиафов, «середняков» и карликов. Оставляя в стороне наиболее многочисленную семью «середняков», сосредоточим внимание на исполинах и карликах технического мира.

Чем обусловлено появление машин-колоссов?

Карл Маркс, характеризуя переход от мануфактурного способа производства (в основном ручного, ремесленного) к промышленному, писал в «Капитале»: «...огромные массы железа, которые приходилось теперь ковать, сваривать, резать, сверлить и формовать, в свою очередь требовали таких циклопических машин, создать которые мануфактурное машиностроение было не в силах». Далее К. Маркс прослеживает эволюцию машин-гигантов: «...рабочая часть сверлильного станка — это огромный бурав, который приводится в движение паровой машиной и без которого, в свою очередь, не могли бы быть произведены цилиндры больших паровых машин и гидравлических прессов. Механический токарный станок — циклопическое воспроизведение обыкновенного ножного токарного станка; строгальная машина — железный плотник, обрабатывающий железо тем же орудием, каким плотник обрабатывает дерево; орудие, которое на лондонских кораблестроительных верфях режет фанеру, — это гигантская бритва; орудие механических ножниц, которые режут железо, как ножницы портного режут сукно, это — чудовищные ножницы, а паровой молот действует головкой обыкновенного молотка, но такого веса, что им не мог бы взмахнуть сам Тор[3]... Он легко превращает в порошок гранитную глыбу и не менее способен к тому, чтобы вбить гвоздь в мягкое дерево рядом легких ударов».

Гигантизм в технике не нов. Из седой древности до нас дошли вести о семи чудесах света: 150-метровых египетских пирамидах (существующих и поныне); 180- метровом Фаросском маяке, сооруженном в 283 году до н. э. Птолемеем II около Александрии; висячих садах Вавилона, созданных в VI веке до н. э. Навуходоносором; храме Артемиды в Эфесе, сожженном в 365 году до н. э. Геростратом; колоссальной статуе Зевса в Олимпии, изваянной из золота и слоновой кости Фидием; мавзолее Артемизии в Галикарнасе, сооруженном в 377-353 годах до н. э.; 48-метровом колоссе Родосском — бронзовой статуе Аполлона, стоявшей у входа в родосскую гавань.

Наша отечественная история знает немало примеров создания исполинов. Когда говорят о чем-то огромном, невольно вспоминаешь царь-пушку и царь-колокол.

Царь-пушка и царь-колокол — выдающиеся достопримечательности Московского Кремля — сотворены чудо-мастерами. Царь-пушку отлил из бронзы в 1586 году литейный мастер Андрей Чохов. Масса этого уникума артиллерийской техники почти 39 тонн, калибр 89 сантиметров, длина ствола 5 метров. Царь- колокол отлили из бронзы в 1735 году Иван и Михаил Маторины. Масса "колокольчика" около 200 тонн, высота 5,8 метра, диаметр 6,6 метра. Оба эти исполина поражают богатством художественной отделки и мастерством исполнения.

Однако гиганты современной индустрии затмили все когда-либо созданное человеком — смелостью мысли, дерзостью инженерного замысла, мастерством их создателей и, главным образом, тем целевым практическим назначением, ради которого они сооружены. Появление гигантов индустрии — результат интенсивного развития производительных сил, потребовавших новых средств и орудий труда для выполнения уникальных технологических операций, создания небывалых по габаритам механизмов, узлов, деталей.

Гиганты порождают гигантов. Для них характерны огромная энерговооруженность, высокая производительность, автоматизированный режим работы. Электростанция в Кашире, сооруженная в 1922 году в соответствии с ленинским планом ГОЭЛРО, имела мощность 186 тысяч киловатт — весьма солидную по тогдашним временам. Днепрогэс был гораздо мощнее — 558 тысяч киловатт. Сегодня в одном энергоблоке-миллионнике сконцентрирована мощность почти девяти Кашир и около двух Днепрогэсов.

Концентрация огромных мощностей в одном блоке, агрегате — характерная черта современного этапа научно-технической революции.

Расскажем о некоторых из гигантов индустриального мира.

Начнем с ленинградского машинного супергиганта — прокатного стана «Кварто-5000», сооруженного в объединении «Ижорский завод» им. А. А. Жданова — флагмане советской атомной энергетики.

Создание такого стана было продиктовано необходимостью ускорения развития атомной энергетики. Для изготовления атомного «котла» требуются крупные плиты из особо прочной стали (толщиной 10—450 миллиметров и шириной 5 метров). Уникальный по своей мощности прокатный стан и предназначается для производства таких плит.

В названии стана фигурирует латинское слово «кварто», что означает «четыре», — столько прокатных валков в его рабочей клети. А число 5000 — это ширина прокатываемого листа в миллиметрах.

Что же представляет собой это сооружение?

Пролетная длина стана достигает почти полукилометра. Карл Маркс, предвидя появление подобных колоссальных инженерных сооружений, писал о «механическом чудовище, тело которого занимает целые фабричные здания», чудовище, обладающем «демонической силой». Для Ижорского гиганта понадобилось несколько «фабричных зданий».

Стан сконцентрировал в себе сложный комплекс новейших механизмов, устройств, приборов управления, вспомогательных агрегатов: рабочую клеть с четырьмя прокатными валками, рабочие и раскатные рольганги, нагревательные и термические печи, насосные станции, роботы-манипуляторы, кантователи, блоки отстойников, автоматы-толщиномеры плит, машины огневой зачистки и резки листа, ямы для окалины, управляющие ЭВМ. По своим мощностным характеристикам это сооружение не имеет равных в мире. Его клеть массой 5,5 тысячи тонн при прокате развивает усилие, достигающее десяти тысяч тонн! Масса каждого из рабочих валков 350 тонн. При полном освоении мощности царь-стан позволит получать ежегодно сотни тысяч тонн толстого стального листа. К празднованию Дня Победы в 1986 году ижорцы на 5 месяцев раньше срока вывели стан на проектную мощность.

Время от времени рабочие валки стана приходится шлифовать, чтобы вернуть им точную геометрическую форму. Для этой цели на Новокраматорском заводе тяжелого машиностроения (ныне Новокраматорский машиностроительный завод) создан специальный шлифовальный станок. Чтобы перевезти его в Ленинград, потребовалось 25 большегрузных платформ. В собранном виде станок имеет длину 30 метров, а ширину и высоту почти по 4 метра. На нем можно шлифовать валки диаметром 3,5 метра и длиной 12 метров: поистине это царь-станок![4]

Еще один советский исполин построен на «Уралмаше». Это драглайн — шагающий экскаватор модели ЭШ-100/100, предназначенный для Назаровского угольного разреза Красноярского топливно-энергетического комплекса.

Значение букв «ЭШ» не требует пояснений, но что обозначает дробь «100/100»? Первая сотня — длина рабочей стрелы в метрах, вторая — емкость ковша в кубометрах. Представьте себе лопату со стометровым «черенком», за один раз извлекающую из почвы сто кубических метров грунта! Драглайн ЭШ-100/100 с полным правом можно назвать царь-лопатой.

Громадный стальной землекоп применяется на вскрышных работах. Он обнажает угольные пласты, залегающие на сравнительно небольшой глубине, и при этом не только снимает поверхностный слой грунта, но и перемещает его на расстояние до сотни метров (далеко бросает «лопата»!).

Даже простое перечисление некоторых технических характеристик этого уникального экскаватора может поразить воображение. Начнем со стрелы. Ее вылет (рабочая длина) 100 метров. Это высота 33-этажного дома. Стрела способна выдержать нагрузку до 300 тонн (масса ковша с грунтом). К ней можно подвесить 3 магистральных электровоза, и она легко их выдержит. Емкость ковша 100 кубических метров, масса 129 тонн. В ковше свободно разместятся три десятка автомашин «Волга».

Для каждого экскаватора одним из главных рабочих показателей является глубина копания. Экскаватор-гигант, не сходя с места, может выкопать котлован глубиной 50 метров и диаметром 200 метров. В такой «воронке» найдется место для 10 двенадцатиэтажных домов.

От мощных тяговых и подъемных лебедок к стреле и ковшу протянуты четыре стальных троса диаметром по 90 миллиметров. Каждая такая «веревочка» легко выдержит тяжесть двух электровозов.

Экскаватор — шагающий, стало быть, ему нужны «ноги» и «башмаки» для них. «Ногами» служат специальные массивные платформы. Они опираются на 8 широченных башмаков, масса каждого из них 90 тонн. С помощью гидравлических механизмов землекоп-гигант легко передвигается вдоль угольного разреза со скоростью 50-60 метров в час — вдвое быстрее улитки! Но улитка весит граммы, а масса экскаватора более 10 тысяч тонн! Что касается силовой установки, то у огромной лопаты и сила огромная: мощность всех электродвигателей превышает 24 тысячи киловатт: это электростанция города с 20-тысячным населением.

Вы спросите: а не увязнет ли этот гигант под собственной тяжестью в грунте, подобно легендарному русскому богатырю Святогору? Помните былину об этом силаче? Его, великана выше леса стоячего, с трудом носила мать сыра земля. Попытался однажды поднять Святогор с земли суму переметную да и увяз, тем и кончину себе обретя... Уж не ожидает ли и уральскую лопату подобная участь — увязнуть под собственной тяжестью в грунте?

Не увязнет! Широкие башмаки распределяют массу огромной махины на большую площадь, поэтому удельное давление ее не превышает 2 килограммов на квадратный сантиметр, примерно как у гусеничного трактора.

Теперь главный вопрос: на что способен землекоп- великан? Его годовая производительность 16 миллионов тонн грунта. Чтобы перевезти такую массу горного материала, понадобился бы железнодорожный состав из 280 тысяч большегрузных вагонов; он растянулся бы на 12 тысяч километров. Уральский исполин заменяет труд 30 тысяч землекопов!

Что ж, машина огромная и производительность ее огромная. Решениями XXVII съезда КПСС предусмотрен выпуск еще более мощных экскаваторов — с длиной стрелы 125 метров[5].

Продолжим рассказ о великанах индустриального мира.

Прессы (машины для создания давления) были изобретены задолго до нашей эры. Древнейший из них — тяжелый валун, укладывавшийся на кипу сена.

Позднее появились рычажные прессы, нашедшие применение в маслобойном и винокуренном промыслах. В 1436 году для первопечатника Иоганна Гутенберга средневековые мастера соорудили типографский пресс винтового типа. Усилия, которые развивали все эти прессы, были весьма скромными. В XVII веке ученые Отто фон Герике и Блез Паскаль заложили основы создания прессов нового типа — гидравлических, способных развивать значительные давления.

Прессы, годившиеся для прежних эпох, сегодня кажутся игрушечными. Для обжатия крупных 200-тонных поковок роторов турбин, корабельных гребных валов, для горячей и холодной объемной штамповки деталей современных машин, самолетов необходимы прессы особо большой мощности. В Англии создан пресс, развивающий усилие около 12 тысяч тонно-сил. В ФРГ изготовлен пресс на 20 тысяч, а в США — на 48 тысяч тонно-сил. Советские прессы намного превзошли эти рубежи.

В 1976 году в нашей стране был создан крупнейший в мире гидравлический пресс, развивающий усилие до 65 тысяч тонно-сил. Новокраматорский завод тяжелого машиностроения построил этот гигант для французской корпорации «Интерферж». Он предназначен для объемной штамповки крупногабаритных деталей длиной 4-6 метров из алюминиевых сплавов, титана и особо прочной стали. Для доставки пресса из порта Рошфор к месту его установки в городе Иссуар потребовалось создать специальную транспортную технику. Общая масса пресса 17 тысяч тонн (масса Эйфелевой башни — 9000 тонн). Колоссальную машину перевозили по частям, в разобранном виде, на особых 82- колесных трейлерах. Медленно двигались тяжеловесы — им предстояло пройти 300 километров по трудной гористой местности. Здание для пресса заняло целый гектар. Его высота 40 метров.

Французская печать восторженно отзывалась об этом уникальном сооружении: «Русское чудо!», «Потрясающая техника!», «Пресс-колоссаль!»...

Подъемный кран укладывает заготовку — огромный лист стали, дюраля или поковку — на рабочий стол пресса. Легкий нажим кнопки, и верхняя траверса пресса с пуансоном, чуть дрогнув, медленно скользит вниз. Обе половины штампа сходятся, слышится громкий хруст сопротивляющегося металла. Пуансон также медленно уплывает вверх, а кран снимает со стола готовую отштампованную деталь.

Но этим чудеса отечественной прессовой техники не исчерпались.

Вскоре на том же Новокраматорском заводе был построен еще более мощный пресс (типа КПЗЗО), предназначенный для объемной штамповки крупных стальных деталей. Размеры этого машинного монстра в плане 24×14 метров, высота 34 метра. Размеры рабочего стола 16×5 метров. Масса пресса 20 600 тонн, развиваемое усилие 75 000 тонно-сил.

Железобетонный фундамент колосса заглублен в землю на 16 метров.

Пресс имеет свою насосно-аккумуляторную станцию, нагревательные печи, подъемный кран, роботы-манипуляторы и кантователи.

Уникальны по своим размерам некоторые станки для обработки металла резанием. Например, тяжелый токарный станок модели 1А680 (масса его 317 тонн) способен обрабатывать детали массой до 160 тонн, диаметром до 3,5 и длиной до 25 метров. Токарный станок модели 1А685Ф2 позволяет обтачивать детали диаметром 5 метров и массой 250 тонн с точностью до 0,02 миллиметра.

Однако и этот исполин уступает пальму первенства другому своему собрату — двухстоечному токарно-карусельному станку модели 1Б596. Размеры этого гиганта поистине фантастичны. На нем обрабатывают детали диаметром 25 метров (это почти в два раза больше поперечника арены цирка) и массой до 500 тонн! Масса самого станка 2 тысячи тонн. Станок предназначен для обработки корпусов и рабочих колес мощных гидравлических турбин. Он изготовлен в нашей стране по заказу японской корпорации "Хитачи".

Вызывает удивление и зуборезный станок-исполин модели 5348 для нарезания зубьев шестерен диаметром до 14,5 метра и шириной около 2 метров. Масса таких шестерен 60-85 тонн, а масса станка 227 тонн.

В заключение несколько слов о "железном плотнике" — продольно-строгальном станке модели 7289. Его рабочий стол размером 15×5 метров — настоящая «танцплощадка». На станке можно прострогать с высокой точностью двухсоттонные детали — корпуса мощных турбин, станины прессов, дизелей и т. п. Масса станка 400 тонн.

Список станков-гигантов можно было бы продолжить. К циклопам современного индустриального мира относится и плавучий подъемный кран «Витязь», способный поднимать в зависимости от длины вылета стрелы грузы массой 1000 и 1600 тонн (это целый поезд из 25 груженых вагонов). Объединение "Белорусский автомобильный завод" (Жодино) выпускает самосвал-гигант. При собственной массе 155 тонн он поднимает 180 тонн сыпучих материалов. Диаметр колес самосвала... 3 метра. Мировой рекорд поставил широкофюзеляжный самолет «Руслан», поднявший на высоту 10 570 метров груз массой более 170 тонн.

* * *

Мы преклоняемся перед человеческим умом, породившим такие промышленные исполины. Гиганты индустрии обусловлены, как правило, производственной необходимостью. Однако иногда гигантизм становится уродливым явлением. Так, кондитер Жозе Решеж из португальского города Лоуле «соорудил» торт высотой 14 и диаметром 9 метров. Масса его достигала 7 тонн. Для изготовления торта потребовалось 2 тонны сахара, 12 тысяч яиц и тонна муки. Внутри торта была проведена свадебная церемония. На здании швейцарской фирмы «Свотч» в Мадриде соорудили рекламные часы, расстегнутый браслет которых вытянулся на 162 метра. Диаметр циферблата часов 20 метров, длина минутной стрелки 7 метров, секундной — 5,6. В парке отдыха «Страна грез» в западногерманском городе Боттропе установлена гигантская действующая модель человеческого сердца. Высота модели... 12 метров. В нее можно войти и наблюдать работу мышц и клапанов, совершить «экскурсию» по сосудам, желудочкам и предсердиям...

Современная индустрия шагает не только дорогой гигантов. У нее есть и иные пути, без которых немыслим научно-технический прогресс. Это пути создания мелких и мельчайших изделий. Современное производство имеет дело с сотнями миллионов таких изделий.

В 1986 году в СССР было изготовлено около полутора миллиардов шарикоподшипников. Среди них есть гиганты. Так, подшипник марки 13589/1600 имеет наружный диаметр более 2 метров, масса его 2 тонны. А у его антипода — шарикоподшипника марки 6-80034, предназначенного для точных приборов, диаметр внутреннего кольца не превышает 4 миллиметров. Масса его всего 0,0024 грамма (один грамм — масса 420 подшипников). Но есть еще меньшие шарикоподшипники. У подшипника марки 3040 диаметр внутреннего кольца 0,81 миллиметра, ширина его 1,7 миллиметра (меньше толщины спички), а масса 0,0001 грамма. Однако рекордсменом является самый миниатюрный в мире шарикоподшипник с внутренним диаметром кольца 0,6 миллиметра и наружным диаметром 2 миллиметра. Масса этого изделия... 0,00016 грамма (на 1 килограмм приходится 6,3 миллиона шарикоподшипников!). Изготавливает эти крохи 4-й Государственный подшипниковый завод. Человеческая рука не прикасается к их деталям (кольцам, шарикам, сепараторам), все делают станки-автоматы и роботы.

Чтобы описать подобные творения рук человеческих, понадобилась бы книга во много раз толще этой. Поэтому ограничимся лишь некоторыми примерами современной миниатюрной промышленной продукции.

Прежде всего о часах. В 1986 году наши заводы выпустили почти 70 миллионов часов, в том числе миниатюрных. Механизмы миниатюрных часиков смонтированы на основании не больше ногтя мизинца. В небольшом корпусе расположены 16 различных триб (зубчатых колесиков) — мал мала меньше, 18 рубиновых камней-опор, похожих на алые капельки, пружинки, оси, стрелочки и другие детали. Все они скреплены мельчайшими винтиками и гаечками. Детали должны быть долговечными, так как хорошие часы рассчитаны на 20-25 лет работы без серьезного ремонта.

В часах имеется узел, именуемый балансом. Это колесико со спиральной пружинкой-волоском. Баланс совершает 120 полных знакопеременных качаний в минуту. При каждом качании слышен легкий щелчок — всем известное «тиканье». Сколько качаний совершит баланс за 25-летний срок службы часов? Около полутора миллиардов! Это значит, полтора миллиарда раз волосок должен свернуться и столько же раз распрямиться, не потеряв своей упругости. Ось баланса качается между двумя рубиновыми опорами, в которых вышлифованы точные луночки.

Для часов и многих других приборов нужны миниатюрные стрелочки, легкие, как пушинка (например, масса 3 тысяч часовых стрелок для миниатюрных женских часов не превышает 1 грамма). Стрелочки насаживают на стальную ось диаметром 0,08 миллиметра.

Изготовить сотни и тысячи совершенно одинаковых, стандартных деталей, для которых даже грамм и миллиметр — огромные величины, можно только на особо точных, так называемых прецизионных станках- автоматах. Они стоят на столиках, и похожи скорее на игрушки, но это настоящие станки.

Войдем в механический цех часового завода (без белоснежного халата в него не впускают!). На столике стоит токарный автомат. Самая толстая ось, которую можно на нем обточить, имеет диаметр 4 миллиметра. Из-под алмазного резца вьется тонкая спиралька едва видимой стружки.

Неподалеку работает станочек, на котором высверливают лунки и отверстия в рубиновых камнях. Кончик тончайшей иглы смазан смесью оливкового масла с мелким алмазным порошком. Сверло совершает до 30 тысяч оборотов в минуту. Готовые камни непрерывно падают в бункер.

На подставках-столиках зубофрезерные автоматы нарезают трибы разных размеров и типов. Диаметр самого маленького колесика 1,5 миллиметра, самого большого — 9. В приемнике-бункере быстро растет горка сверкающих латунных трибов.

Рядом по-комариному звенит сверлильный станочек, одновременно просверливающий в основании 52 тончайших отверстия. Размеры станка: длина — 25, ширина — 3 и высота 30 сантиметров. Он легко поместится в коробке от полуботинок.

Чуть подальше тоненьким дискантом поет резьбонарезной станок-малютка. Самый толстый винт, который он нарезает, имеет диаметр 1 миллиметр, самый тонкий — впятеро тоньше.

В углу неслышно работает еще один станок-кроха. Габариты его 40×40×40 сантиметров. Он навивает пружинки-волоски для баланса. На наших глазах тоненькая синяя полосочка стали, чуть шурша, превращается в спиральку. Три тысячи готовых изделий в час — такова производительность этой чудо-малютки.

Но, пожалуй, рекордсменом среди станков-малюток является пресс для штамповки стрелочек. Два таких пресса свободно разместятся в кармане. Пресс штампует стрелочки длиной 3-10 миллиметров и пробивает в них посадочные отверстия.

Министаночки, как и маленькие дети, легко «простужаются». Небольшого дуновения ветерка достаточно, чтобы станочек разладился, перестал работать или начал выпускать брак, — так чувствителен он к малейшему изменению микроклимата. Поэтому самые хрупкие из станочков изолированы от внешнего мира в специальных боксах.

Теперь расскажем о той области промышленного производства, для которой самой характерной чертой является стремительное уменьшение размеров деталей и изделий. Н. С. Лесков метко окрестил «сориночкой» невидимую стальную блоху, подкованную тульским Левшой. Современная микроминиатюризация давно перешагнула «сориночный» уровень.

Род людской есть непрерывная смена поколений. Подобное происходит и в индустриальной сфере: одно поколение машин, приборов, механизмов, аппаратов приходит на смену другому, принося с собой новое качество. Однако, если человечеству для смены поколений требуются десятилетия, то срок смены машин неизмеримо короче, особенно в эпоху научно-технической революции. Иными словами, в технике процесс старения идет гораздо стремительнее, а зачастую лавинообразно.

Ярче всего быстротечность проявилась в электронике. Развитие ее идет небывалыми темпами. В наши дни электроника буквально пронизывает все сферы научной и технической деятельности человека!

Наступление эры электроники было предсказано великим Лениным. Еще в 1908 году в своем гениальном труде «Материализм и эмпириокритицизм» В. И. Ленин написал пророческие слова: «Электрон так же неисчерпаем, как и атом...» Сегодняшняя электроника полностью подтвердила это великое предвидение Ильича. Невиданные успехи физики твердого тела привели к созданию сначала полупроводниковых материалов, а затем электронных приборов (диодов, транзисторов, мультивибраторов и др.). При весьма незначительных размерах многие из этих приборов обладают очень высокой производительностью.

Люди старшего поколения безусловно помнят ламповые радиоприемники ЦРЛ-10, СИ-235 и другие. Это были настоящие шкафы! Их отделывали ценными породами дерева. Багрово светились многочисленные электронные лампы. Ящики этих аппаратов были заполнены полупудовыми трансформаторами, громоздкими дросселями и конденсаторами, всевозможными катушками самоиндукции, разноцветными проводами соединительных схем.

Сегодня есть радиоприемники, легко умещающиеся в футлярчике величиной со спичечный коробок. Нет в них ни радиоламп, ни паутины проводов, ни громоздких диффузоров. За какие-нибудь 20-30 лет в результате миниатюризации размеры, например, транзисторов, уменьшились в десятки раз, конденсаторов, особенно пленочных, — в 70 раз (при увеличении удельной емкости в 300 раз). Применение вместо прежних соединительных проводов так называемых печатных плат, изготовляемых типографским способом, а также полупроводниковых приборов привело к микроминиатюризации электронной аппаратуры. Появилась возможность еще больше уплотнить ее содержимое.

Степень уплотнения микроэлементов электронной аппаратуры растет с головокружительной быстротой. Так, если в 1972 году в одной конструктивной единице было 1000 микроэлементов, то в 1986-м — сотни тысяч, а в сверхбольших интегральных схемах на кремниевой пластиночке площадью в 1 квадратный сантиметр размещаются миллионы отдельных функционально независимых микроэлектронных приборов. Радиоаппаратура, основанная на интегральных микросхемах, характеризуется компактностью, легкостью, большой мощностью и высокой надежностью.

Замысловатый, причудливо запутанный лабиринт нынешней микроэлектронной схемы рисует на плате не человеческая рука — это ей уже не под силу, а пучок электронов, ионов или луч лазера. Более того, расчет этого суперлабиринта выполняет миниЭВМ. Так электроника наших дней сама себя формирует и конструирует.

Итак, в мире микроизделий происходит закономерный процесс: концентрация мощности при одновременном резком снижении массо-габаритных характеристик и колоссальном росте производительности.

Что же таится за ошеломляющими успехами микроэлектроники?

Без нее не было бы космической и вычислительной техники. Известно, что для приборов, запускаемых в космос, решающее значение имеет не только надежность, но также масса и размер. И не будь столь велики успехи микроэлектроники, полеты искусственных спутников Земли и космических кораблей еще долгое время оставались бы уделом фантастики.

Без микроэлектроники невозможно существование современных ЭВМ. За последние 3 десятилетия сменилось 5 поколений ЭВМ. 25 декабря 1951 года в Институте электротехники Академии наук УССР была включена в сеть первая отечественная ЭВМ, созданная под руководством академика С. А. Лебедева. В ней было 18 тысяч вакуумных радиоламп, масса машины достигала почти 30 тонн. Что она выполняла? Арифметические действия над 5-6-значными числами со скоростью 50 операций в секунду. Даже при таком скромном быстродействии машина считала в полторы тысячи раз быстрее человека.

Довольно быстро из ЭВМ стали исчезать радиолампы. На смену им приходили другие электронные приборы (ферриты, диоды и т. д.). Вторая советская ЭВМ, вошедшая в строй в 1953 году, считала со скоростью 10 000 операций в секунду. ЭВМ третьего поколения (1965—1970 годы) выполняли уже несколько миллионов вычислений в секунду. В 1975—1980 годах появились ЭВМ четвертого поколения (на интегральных схемах, в том числе больших и сверхбольших), производившие десятки миллионов вычислений ежесекундно. И наконец, ЭВМ пятого поколения (и далеко не последнего!) — это электронные счетчики, работающие со скоростью миллиард операций в секунду.

В 1985 году в Японии началась разработка компьютера производительностью 10 миллиардов операций в секунду. Если бы такую ЭВМ построить с использованием устаревших элементов и технологии, для нее потребовалось бы здание величиной со стадион в Лужниках. Новому компьютеру достаточно площади, занимаемой обычной стиральной машиной.

Что ожидает вычислительную технику в ближайшем будущем? Прежде всего это создание лазерных, оптических и даже биологических ЭВМ, способных выполнять ежесекундно десятки и сотни миллиардов вычислений.

Современные электронно-вычислительные машины за четверть часа производят расчеты, на которые ранее требовались месяцы и даже годы (при использовании ручных вычислительных средств). Но дело не только в феноменальной быстроте счета. Электронный математик обладает уникальной памятью. Она не знает, что такое усталость или забывчивость: все, что введено в память ЭВМ, хранится в ней вечно. В любой момент из памяти машины можно получить нужные сведения. Емкость машинной памяти весьма велика. Например, сравнительно небольшая электронно-вычислительная машина способна удержать в памяти названия 10 миллионов наименований печатных изданий, хранящихся в Государственной библиотеке имени В. И. Ленина в Москве.

Правда, пока немало времени тратится на составление программ для ЭВМ, но и эта трудоемкая работа уже доверена машинам.

Современная электронно-вычислительная машина работает в 10 тысяч раз быстрее, чем ЭВМ первого поколения, в то же время она в 300 тысяч раз меньше и в 100 тысяч раз дешевле.

Возможности ЭВМ безграничны. Электронно-вычислительные машины управляют работой станков и поточных линий, полетом воздушных лайнеров и космических кораблей, ходом сложнейших химических реакций, действием электростанций и линий электропередач, движением поездов. ЭВМ применяются в медицине для диагностики заболеваний. Вот что такое «сориночка» наших дней. Но мы хотим рассказать о «сориночках», созданных руками людей, «сориночках», находящихся на грани человеческих возможностей.