Текст книги "Бобры в кленовом сиропе. Двадцать лет в Канаде"

«О сколько нам открытий чудных…»

Поскольку в предыдущей главе зашла речь о научно-технических достижениях канадских инженеров, то я решил, что будет уместно рассказать читателю еще об одном уникальном инженерном проекте. А так как он не относится к теме космических исследований, то я выделил историю в отдельную главу. Речь идет об экспериментальном (и историческом) проекте, в котором Канада принимала участие совместно с Великобританией и США в годы Второй Мировой войны. Проекте настолько необычном, что его авторы дали ему название «Аввакум» (Habakuk) по имени ветхозаветного пророка, сказавшего: «Смотрите, презрители, подивитесь и исчезните; ибо я делаю дело во дни ваши, дело, которому не поверили бы вы, если бы кто рассказывал вам».

И действительно, трудно было бы поверить в эту историю, если бы она не была и в самом деле реальной.

Дело происходило в первой половине Второй Мировой войны. Как известно, в то время через Северную Атлантику пролегали пути морского снабжения из Канады и США в Великобританию и СССР, по которым непрерывным потоком шли десятки и сотни кораблей союзных государств с грузами, поставляемыми по ленд-лизу. Давалось это большой кровью, поскольку в середине Атлантики, вне досягаемости наземных самолетов, находился район, известный как Среднеатлантический разрыв или Аллея подводных лодок. Если возле берега конвои могли быть защищены с воздуха, то в открытом океане германские подлодки чувствовали себя вольготно. В результате в 1942 году союзные войска потеряли значительную часть своего торгового флота. Дальность действия авиации была недостаточной, а авианосцев для обеспечения более короткой дальности полета не хватало. Кроме того, в активной разработке находились планы по высадке союзнических войск в Европе, в процессе чего было высказано мнение, что для оказания помощи десантным войскам необходимы большие плавучие платформы.

Однако в 1942 году промышленность производило огромное количество танков, артиллерийских орудий, кораблей и самолетов, на что уходили все дефицитные материалы, и особенно сталь. Авианосцы, действительно, были очень нужны, но, к сожалению, все верфи и металлурги были заняты изготовлением кораблей, на что тратились все имевшиеся в наличии ресурсы.

Однако если бы союзники имели возможность обзавестись «плавучими аэродромами», то, по мнению Черчилля, «мы могли бы заправлять наши истребители в пределах досягаемости ими противника и, таким образом, усиливать нашу авиацию в нужном месте и в решающий момент». Когда он обсуждал эту проблему со своим помощником лордом Луи Маунтбэттеном (Louis Mountbatten), у них была в том числе и идея создавать плавающие аэродромы путем срезания верхних частей айсбергов, тем самым формируя палубы и зоны посадки. Немцы могли обстреливать, бомбить и торпедировать айсберг весь день без шансов потопить его. И что было лучше всего, так это то, что лед был «бесплатным».

Лорд Луи Маунтбэттен занимал должность начальника объединенных операций, и частью работы этого отдела была разработка технологий и оборудования для наступательных операций. И вот в один прекрасный день в кабинете лорда появился человек по имени Джеффри Пайк (Geoffrey Pyke).

Когда-то лондонская «Таймс» объявила Джеффри Пайка «одной из самых оригинальных, хотя и непризнанных фигур нынешнего века». Его карьера началась в 1914 году, когда он, будучи студентом Кембриджского университета, был принят на работу в качестве иностранного корреспондента и проник в военную Германию с помощью поддельного паспорта. В Германии Пайка арестовали как шпиона и поместили в концентрационный лагерь, откуда ему удалось бежать и вернуться в Британию, где со временем он занялся финансами и бизнесом. В 1920-х годах он, движимый заботой о качественном образования собственного сына, практически сумел заложить в Британии основы прогрессивного начального образования путем финансирования своей собственной школы, средства на которую получал, управляя фьючерсными рынками и контролируя четверть мировых поставок олова. В 1929 году Пайк потерпел финансовый крах, что не помешало ему в послевоенные годы проявить недюжинные организациионные таланты, участвуя в создании и развитии Национальной службы здравоохранения.

Во время Второй Мировой войны Пайк появился в кабинете начальника объединенных операций и уверенно заявил: «Я нужен вам, потому что я человек, который думает». А думал Пайк в тот момент о том, чтобы строить корабли изо льда. Идея казалась беспроигрышной: поскольку лед непотопляем, корабли из айсберга были бы неуязвимы для бомбовых и торпедных атак. Их также было бы легко чинить, так как воду следовало лишь заливать в емкости нужной формы и замораживать, тем самым восстанавливая целостность корабля. Тем более, что вокруг целые моря сырья для ремонта. Впрочем неясно, задумывался ли Пайк о том, что для замораживания морской воды нужна более низкая температура, чем для пресной. Но, как бы то ни было, изобретатель полагал, что обходились бы такие авианосцы дешево и их можно было бы «наморозить» большое количество.

Возможные размеры таких кораблей также впечатляли: они могли бы быть в длину до 4000 футов (1220 метров), ширину 600 футов (183 метра) и глубину 130 футов (40 метров). Пайк представлял себе корабли, огромные и прочные, как айсберги, с толшщиной бортов в десятки, а то и сотни метров, от которых снаряды и торпеды отскакивали бы, практически не причиняя кораблю никакого вреда. Кроме того, Пайк считал, что в бою ледяные корабли могли эффективно использовать свои бортовые холодильные системы, разбрызгивая переохлажденную воду на вражеские корабли, замораживая их люки, закупоривая оружие и замораживая несчастных моряков до смерти.

Идея Пайка была представлена Маунтбэттеном Черчиллю в декабре 1942 года и принята на ура. Однако существовала проблема, которую следовало решить. Лед был слишком хрупким и, прежде всего, он непредсказуем. Отлитый в балку, лед разрушается при нагрузках от 5 до 35 килограммов на квадратный сантиметр, и поэтому он не подходит для запланированного строительства. Пайк предположил, что добавление в лед какого-то строительного материала сможет решить проблему. В 1943 году бывший австрийский профессор физической химии, а в описываемое время профессор Бруклинского Политехнического Института, Герман Марк (Herman Mark) и его ассистент Вальтер Хохенштейн (Walter P. Hohenstein) обнаружили, что лед, изготовленный из смеси воды и древесного волокна, образует очень прочную структуру, практически такую же прочную как бетон. Механическая прочность замороженной суспензии, содержащей 14% древесной массы, достигает 70 килограммов на квадратный сантиметр. Пуля калибра 7.69 мм при выстреле в чистый лед проникает на глубину около 36 сантиметров. Выстреленная в смесь, она уйдет менее чем на половину этого расстояния, то есть столько же сколько и пуля, выпущенная в кирпичную кладку. В то же время замороженную суспензию можно легко формировать в блоки и затем обрабатывать их. Более того, полученный материал тает намного дольше, чем чистый лед, за счет более низкой теплопроводности частиц древесины.

Этот материал был назван в честь Пайка – пайкрет (Pykrete) и с ним стали работать как с потенциальным материалом для «ледяного авианосца». Были изготовлены чертежи судна водоизмещением 1.8 миллиона тонн. Подобный грузовой корабль на основе пайкрета мог бы заменить восемь грузовых судов класса «Либерти», однако мечта Пайка состояла в том, чтобы использовать их не в качестве грузовых кораблей, а в качестве авианосцев. Одним из больших недостатков авианосцев всегда было то, что их короткие посадочные поверхности и тесные складские помещения подходили лишь для небольших самолетов со складными крыльями и легкой броней. Но более тяжелые и эффективные истребители, такие как Спитфаер (Spitfire), не были приспособлены для авианосцев, а о бомбардировщиках и вовсе можно было не мечтать. Поэтому Пайк вознамерился построить ледяной гигант, назвав его, как мы уже знаем, «Аввакумом». Его экспериментальный «Аввакум», сложенный из 40-футовых глыб льда, должен был иметь длину 2000 футов (610 метров), ширину 300 футов (91 метр) и толщину стен 40 футов (12 метров), а на его площадях легко разместились бы 200 Спитфаеров. Для сравнения: в то время самым большим кораблем на плаву был океанский лайнер «Queen Mary», весивший 81 000 тонн, то есть в 22 раза меньше, чем «Аввакум».

Разработка проекта шла в обстановке строжайшей секретности одновременно в двух местах. Для производства пайкрета с целью его испытания и усовершенствования Пайк открыл в Лондоне большой мясной магазин с холодильными установками в подвале на Смитфилд-Маркет, недалеко от Собора Святого Павла. Его «продавцами» были замаскированные сотрудники британских спецслужб. Они работали в костюмах с подогревом за защитным экраном, сложенным из массивных замороженных туш.

В то же самое время шло строительство уменьшенной модели масштаба 1:50, которая была разработана для тестирования методов охлаждения и предотвращения таяния. Изначально предполагалось, что для достижения наилучших результатов судно должно было быть построено в Канаде или России, где заморозка может быть произведена естественным путем. В конечном итоге была выбрана Канада, считавшаяся идеальным местом для проведения крупномасштабных испытаний, поскольку зимние условия были необходимы для проверки концепции и методов строительства, в которых в качестве основного материала использовался лед. Кроме того, канадцы обладали богатым опытом в исследованиях физики льда. Официально разбота над проектом была поручена Национальному Совету по Исследованиям Канады (National Research Council of Canada – NRC), правительственной организации, занимающейся координацией и финансированием научных исследований.

В 1943 году в горах Альберты на озере Патриция Национального парка Джаспер началась подготовка к постройке 1000-тонной модели. Озеро Патриция было выбрано из-за хорошей вероятности холодной погоды, а удаленное местоположение обеспечивало секретность проекта. Для изготовления прототипа длиной 60 футов (18 метров), шириной 30 футов (9 метров) и массой 1100 тонн потребовалось 15 человек и два месяца работы. Заморозка проводилась с помощью двигателя мощностью в одну лошадиную силу. Чтобы сохранить секретность, прототип был замаскирован под лодочный ангар на берегу озера. Начальная стоимость постройки оценивалась в 700 тысяч фунтов стерлингов, однако выяснилось, что для решения проблемы текучести материала необходимо использовать дополнительные стальные элементы каркаса, а также изолирующий кожух, что подняло стоимость до двух с половиной миллионов фунтов.

Скалистые Горы Альберты очень популярны среди туристов

Летом 1943 года, когда модель была закончена, возникла необходимость привлечения к проекту американцев, поскольку они были бы необходимы для поставки большого количества стали для судна. До этого момента проект продвигался лишь при сотрудничестве англичан и канадцев. Так как Пайк горячо возражал против подобного шага, а также из-за его прошлых конфликтов с американцами в предыдущих проектах, он был исключен из проекта «Аввакум».

Для демонстрации идеи американцам в августе 1943 года Маунтбэттен привез блок пайкрета на секретное совещание руководителей штабов союзников в отеле «Замок Фронтенак» (Chateau Frontenac), в Квебек-сити. Намереваясь продемонстрировать собравшимся силу пайкрета, Маунтбэттен выложил на стол два блока материала. Сначала он выстрелил из револьвера в кусок обычного льда, который, как и ожидалось, разлетелся вдребезги. Затем он выстрелил в блок пайкрета, однако пуля не пробила блок, а срикошетила и продырявила штанину адмирала флота Эрнеста Кинга. К счастью, обошлось без травм. Тем не менее Маунтбэттен свою точку зрения доказал.

Вскоре Черчилль и Рузвельт пришли к соглашению о том, что необходимо построить самый большой в мире корабль Однако к тому времени уменьшенная модель судна уже позволила сделать вывод, что для полномасштабного образца (длиной 2000 футов, высотой 190 футов и весом 1,8 миллиона тонн) потребуется более 280 тысяч блоков пайкрета и более 8 тысяч человек в течение восьми месяцев. Совершенно неожиданно «бесплатный» лед перестал быть бесплатным. Более того, образец подтвердил предположения некоторых исследователей, что «ледяной авианосец» в полную величину будет стоить дороже и потребует гораздо большего станочного времени для механообработки, чем весь имеющийся флот обычных авианосцев. Позднее тогдашний президент NRC МакКензи сказал, что британские руководители проекта так боялись Премьер-министра Черчилля, что не решились сразу доложить ему о провале и придержали эту информацию до следующего визита канадцев в Британию.

Американские ВМС также в конце концов пришли к выводу, что «Аввакум» провалился. Одним из аргументов стало то, что гигантское количество стали, необходимое для оборудования, которое дожно замораживать пайкрет, оказалось больше, чем потребовалось бы стали для постройки обычного авианосца. Кроме того, они понимали, что из-за технических проблем ледовые корабли не будут готовы до 1945 года, а к этому времени парк обычных авианосцев будет достаточно большим, чтобы снять потребность в ледовых авианосцах.

Да и вообще, со временем наземные самолеты достигали все больших дальностей благодаря новым конструкциям баков с горючим, число кораблей сопровождения конвоев росло, а США приобретали многочисленные островные базы в Тихом океане – все это способствовало снижению потребности в огромном, дорогом и неповоротливом, плавучем аэродроме.

В конце концов, Черчилль также отказался от проекта, когда понял, что стоимость «авианосца» превысит шесть миллионов фунтов стерлингов.

Хотя канадские инженеры и сумели сохранить модель замороженной в течение всего лета 1943 года, тем не менее в том же году все холодильное оборудование было демонтировано и модель была затоплена. В 1970-х годах ее останки были найдены и изучены, а в 1989 году на берегу озера установили мемориальную доску в память о необычном корабле. Остатки модели и сейчас теперь лежат на дне озера и доступны для спортсменов-дайверов.

На этой истории, однако, не заканчивается мой рассказ о достижениях канадских ученых, инженеров и энтузиастов. Завершить его я хочу кратким напоминанием (а для кого-то это может быть станет и неожиданным открытием) о некоторых замечательных изобретениях, коими мы все привыкли пользоваться и появлением которых мы обязаны именно Канаде.

Ну, например, знает ли читатель о том, что столь известный многим обычный валик для покраски был изобретен в 1940 году в Торонто Норманом Брейки (Norman Breakey), который придумал и изготовил первый экземпляр этого устройства для облегчения покрасочного процесса? Однако автор изобретения умер, не успев запатентовать его и заработать на нем что-либо. Первый же патент на валик был выдан чуть позже американцу Ричарду Крокстону Адамсу (Richard Croxton Adams), который несколько модифицировал изобретение Брейки и, самое главное, был более удачлив в маркетинге и финансировании проекта.

Современные полиэтиленовые мешки для мусора были изобретены в 1950 году в Виннипеге Гарри Василиком (Harry Wasylyk) и Ларри Хансеном (Larry Hansen). Примерно в то же время еще один канадец из Торонто Фрэнк Пломп (Frank Plomp) предложил похожий продукт, поэтому его часто называют соавтором изобретения.

Столь популярный до недавних времен телефонный пейджер был придуман в 1949 году Альфредом Гроссом (Alfred J. Gross) из Торонто. Гросса часто называют пионером беспроводной связи, и ему также приписывают изобретение воки-токи (карманных радиостанций для связи на небольших расстояниях). Часто первенство в этом изобретении он делит с канадцем Дональдом Хингсом (Donald Hings), предложившим идею двухсторонней радиосвязи в 1939 году. За Гроссом также закреплено первенство изобретения беспроводного телефона.

Любите ли вы арахисовое масло? Среднему европейцу этот продукт, возможно, не очень привычен, а вот в североамериканском меню он прописался основательно. И, вопреки распространенному заблуждению, что сей продукт был придуман американским ботаником Джорджем Вашингтоном Карвером (George Washington Carver), можно смело утверждать, что автором арахисового масла является канадский фармаколог Марселлус Гилмор Эдсон (Marcellus Gilmore Edson), предложивший его в 1884 году как альтернативное питание для людей, испытывающих трудности с употреблением твердой пищи.

Дорожной разметкой человечество также обязано Канаде. Сейчас это может кому-то показаться странным, но тем не менее до 1930 года дорожной разметки не существовало вовсе. В 1930 году инженер Джон Миллар (John D. Millar), работавший в Департаменте Транспорта провинции Онтарио, предложил идею разграничительных линий на автодорогах. Первая дорожная разметка появилась на участке шоссе на границе между Онтарио и Квебеком. Через три года белые дорожные линии были уже стандартом во всей Северной Америке. Со временем двойные, прерывистые, желтые и другие виды линий были добавлены в коллекцию, передавая тем самым самую разную информацию автомобилистам по всему миру.

Первый интернет-поисковик Арчи (Archie) был создан Аланом Эмтажем (Alan Emtage) примерно в 1988 году в университете МакГилла. Устав от ежедневной рутинной ручной процедуры поиска, Эмтаж разработал набор программных инструкций для ночного поиска требуемой информации по FTP-архивам. В 1990 году поисковик был открыт для широкого круга пользователей. Кстати, из моего собственного опыта: я помню, как в конце 80-х нам в лабораторию института машиноведения Академии Наук – тогда еще СССР – передавали длинные распечатки-«простыни» с сотнями названий и аннотаций научных публикаций, присланных из США. Получали мы их из какой-то московской академической структуры, которая была, видимо, подключена к первому кабельному интернет-соединению с Америкой (впрочем, само слово «интернет» я услышал несколько позднее). Так вот, моей задачей было просмотреть все эти сотни названий, выбрать нужные и передать «простыню» с пометками обратно. Через какое-то время приходили копии уже самих выбранных статей. Таким образом и осуществлялся интернет-поиск в то время (до изобретения, предложенного Эмтажем), а я выполнял роль интерент-поисковика для своей лаборатории.

Продолжая тему компьютеров, упомянем и уроженца Альберты Джеймса Гослинга (James Gosling), который, будучи сотрудником калифорнийской компании «Sun Microsystems», вместе со своими коллегами Майком Шериданом (Mike Sheridan) и Патриком Нойтоном (Patrick Naughton) в начале 1990-х годов разработал язык программирования Java, выпустив его первую версию в 1995 году. С тех пор этот язык остается одним из самых используемых языков в области программирования.

АЙМАКС (IMAX) – кто не знает нынче эту кинотехнологию с гигантским экраном и амфитеатром зрительских рядов, круто спускающимся к его подножию! Изобретена эта технология была в 1967 году троицей кинопродюсеров из Канады: Грэмом Фергюсоном (Graeme Ferguson), Романом Кройтором (Roman Kroitor) и Робертом Керром (Robert Kerr). Когда устроители Международной выставки ЭКСПО’67 обратились к ним с просьбой снять фильм для большого экрана, режиссеры поняли, что им для съемок потребуется принципиально новое оборудование. Снятые ими по заказу фильмы еще не были тем IMAX, который мы знаем сейчас, хотя уже и отличались от стандартной кинопродукции: показывались фильмы одновременно на одиннадцати экранах, а зрители как бы находились в самом центре событий (кстати, примерно в это же время в Москве тоже уже можно было увидеть на ВДНХ так называемые «панорамные» фильмы). Когда же режиссерам три года спустя предложили снять «большеэкранный» фильм уже для ЭКСПО’70 в Японии, для его создания они зарегистрировали новую компанию «Multiscreen Corporation», в финансировании которой приняла участия известная компания «Fuji». Фергюссон, Кройтер и Керр наняли инженера Уильяма Шоу (William Shaw) для помощи в создании специальных камер, необходимых для съемок «максимального изображения» (Image MAXimum – IMAX). «Детеныш тигра» (Tiger Child), показанный на ЭКСПО’70, стал первым в истории кинематографа фильмом, снятым в технике IMAX.

Первый подкожный кардиостимулятор был изготовлен в 1949 году канадским инженером Джоном Хоппсом (John Hopps) в сотрудничестве с двумя кардиохирургами из Торонто Уилфридом Бигелоу (Wilfred Bigelow) и Джоном Каллаганом (John Callaghan). Сначала кардиостимулятор использовался при операциях на открытом сердце, а в 1958 году был разработан первый имплантируемый образец. Хотя этот образец успешно исполнял свою функция, он требовал частой перезарядки, что серьезно ограничивало его практическое применение. Поэтому изобретателем первого «практического» кардиостимулятора считается американец Уилсон Грейтбатч (Wilson Greatbatch), использовавший для своего устройства более долговечную батарею на ртутной и литиево-йодной основе.

Продолжая тему медицинских достижений, нельзя обойти вниманием такую важную вещь как инсулин, который был открыт в 1921 году в Торонто доктором Фредериком Бантингом (Frederick Banting) и в дальнейшем исследован в Университете Торонто самим Бантингом и его сотрудниками Чарльзом Бестом (Charles Best), Джоном Маклеодом (John Macleod) и Бертрамом Коллипом (Bertram Collip). Два года спустя за это открытие Бантинг и Маклеод удостоились Нобелевской премии в области физиологии и медицины.

Закончить тему первенства Канады я хочу удивительным, на мой взгляд, фактом. Оказывается, столь знакомый нам всем баскетбол (а для жителей Соединенных Штатов так и вовсе чуть ли не самая популярная национальная игра) был придуман… канадцем! Джеймс Нейсмит (James Naismith), родившийся в Онтарио и отучившийся в Университете МакГилла в Монреале, изобрел игру в 1891 году, когда работал тренером в спортзале YMCA в Массачусетсе. Он составил книгу правил для нее, а когда позже переехал в Канзас, стал первым тренером по баскетболу в Университете Канзаса.

Пожалуй, на этом я завершу свой обзор канадских достижений в категории «самое первое», хотя следует признать, что список можно еще продолжать и продолжать. Однако пора перейти к следующей важной теме…