Техноведьма (джен)

В четырёх соседних заброшенных классах был размещён авиакружок. Помещения его назывались: ученическое КБ, электролитейная, покрасочная и механическая мастерская. Ангар было решено разместить под совятней, причём, если самолёт был больше ладони, то хранить его в ангаре было решено уменьшенным с помощью чар редукто до размеров, при которых он поместится на ладони, а перед использованием отменять редукто, увеличивая самолёт до исходных размеров. Не до размеров прототипа, а до тех, в каких он был сделан хогвардчанином, у самых больших размахи крыльев были примерно равняться размаху рук взрослого европеоида. Самые же маленькие должны были быть размером не меньше, чем с ладонь.

Начали с КБ. В нём разместили ряды книжных шкафов, один ряд столов (какие стоят в читальных залах библиотек) и отвели место для рядов чертёжных досок с кульманами с угломерными головками⁽¹⁾ Доски эти должны были позволять чертить на листах бумаги формата А0⁽²⁾. Чтоб всё влезло, пространство КБ было специально расширено: раньше-то это был просто класс, где занимались ученики, им всем хватало только столов и меловой доски, а теперь это был и класс, и филиал библиотеки, на что уже нужно больше места, так ещё и должны были добавиться чертёжные доски, которым тоже нужно больше места, чем одной меловой доске.

Через лучших магловедов были заказаны учебники по аэродинамике и по электротехнике, журналы по авиамоделизму, те самые чертёжные доски, карандаши разной твёрдости, точилки для них, готовальни, листы ватмана, канцелярские кнопки, ластики. Всё это было доставлено в Хогсмид Хогвартс-Экспрессом, а потом домовики доставили все эти грузы непосредственно в Хогвартс и разместили в КБ. Те же магловеды по данным Гермионой описанию вечного двигателя (массивный маховик в лёгком статоре, чаруемом по необходимости на прямое наложение вихревого гравиподобного поля), бестопливного генератора (три соединённые по схеме треугольник катушки, чаруемые по необходимости на прямое наложение вихревого электрического поля), трёхфазного электронагревателя (три соединённые по той же схеме катушки) сконструировали станки, шлейфовый осциллограф, муфельные печи, те самые инструменты для сварки лавсана (вроде паяльников, но температура жала заметно ниже, а вместо вилки катушка прямо в ручке, ну ручке вольтметр, ближе к жалу термометр), терморезаки, катушки для намагиничивания магнитов. Каждый терморезак имел медную катушку прямо на той самой раме, на которой натягивалась нихромовая проволока, а возле ручек, расположенных с двух противоположных сторон (как у двуручной пилы), у него было по одному стрелочному вольтметру и по одному стрелочному амперметру. Ещё эти магловеды сконструировали вечномоторный поршневой компрессор. Маховик этого компрессора должен был крутить коленвал, соединённый с шатунами, соединёнными с поршнями в цилиндрах, расположенных как у девятицилиндрового звездообразного двигателя, только здесь через эти цилиндры должен был качаться воздух безо всякого топлива, по проекту компрессор оснащался манометром. Всё это оборудование они заказали маглам. Маглам же были заказаны и ручные инструменты, причём, дрели были залегендированы под инерционные, а вот печи, станки, компрессоры (штук тридцать одинаковых), осциллографы и сварочные аппараты были заказаны по частям, каждая деталь была заказана отдельно, а собирали всё это маги магловеды. Лобзики же, ножовки, плоскогубцы, кусачки, рубанки, штанген-циркули, кисточки и пулеверизаторы были заказаны обычные магловские.

Исполнение заняло время, а пока Гермиона читала учебники и журналы, предварительно выбирала прототипы, учила остальных первокурсников теоретической аэродинамике и теоретической электротехнике. Получалось отвратительно, некоторые умудрялись путать напряжение с сопротивлением, а Драко однажды даже подставил в закон Ома аэродинамическое сопротивление вместо сопротивления же, но электрического.

Через некоторое время было доставлено недостающее оборудование. В механической мастерской разместили рабочие столы, ручные инструменты, те самые станки. Станки были пяти типов: токарные, фрезерные, гибридные, точильные и распиловочные. С остальными станками просто, а вот гибридные станки были гибридами фрезерных станков с токарными. Эти чуды-юды поддерживали и обычную токарную обработку резцами, но могли и сверлить и фрезеровать тела вращения фрезами и свёрлами, перемещавшимися вдоль оси вращения и вдоль радиуса, то есть также, как и резцы, но дополнительно вращающимися вокруг текущего радиуса. Эти станки имели дополнительные лимбы и нониусы для измерения текущих углов поворота заготовок, позволяли фиксировать заготовки неподвижно, имели делительные головки, позволявшие поворачивать заготовки на углы, заданные не в градусах и долях градуса, а как доли полного оборота. Судя по всему, они состояли в близком родстве с координатно-расточными, но были поняты магами в меру своей испорченности. Там же были размещены запасы материалов, ручные инструменты. Были там и столы, на которых лежали те самые терморезаки и сварочные аппараты,

В электролитейной были расположены те самые муфельные печи не только со шлейфовыми осциллографами, но и со стрелочными ферро-динамическими вольтметрами. Там тоже были столы, на которых лежали/стояли щипцы, изложницы, ящики для литья в формовочную смесь, тигли, в углу был большой ящик с запасом формовочной смеси.

В покрасочной были размещены компрессоры, в шкафах — банки с красками и лаками, кисточки, пульверизаторы, а на столах — молярные валики и ванночки. Покрасочная была разделена фанерными щитами на несколько зон, чтоб поменьше мешать друг другу при одновременном пользовании всеми пульверизаторами.

Когда оснащение кружка было завершено, Гермиона перешла к практическим занятиям. В механической мастерской были вертикально натянуты два длинных куска ткани, а между ними была помещена нагло украденная в спортзале гиря.

— Эти куски ткани — статор, а гиря — якорь. Сейчас я зачарую статор и гиря поднимется.

Сказав это, Гермиона дважды произнесла чары, глядя на ткань. Палку она даже не доставала, но гиря поднялась.

— Гирю подняло дипольное гравиподобное поле — сказала Гермиона. — На любую массу в этом статоре и на сам статор действует сила, направленная в данном случае вверх. Эта сила может быть больше веса, а для зависания на некоторой высоте её следует уравнять с весом. Как и вес, эта сила пропорциональна массе и ускорению свободного падения, только свободного падения не в естественном гравитационном поле, а в наложенном гравиподобном. Склейте статоры из бумаги и попробуйте поднять кусочки металла. Чтоб статоры не улетели вместе с якорями к потолку, привяжите их к столешницам нитками.

Гермиона чуть уменьшила напряжённость поля, гиря плавно опустилась на пол, после чего поле было отменено. Ученики же её обстреляли потолок, причём у Рона к потолку всё же улетел порванный статор, якорь Рон вообще забыл положить. При разрыве бумаги чары слетели сами, а обрывки статора упали вниз.

— Для начала неплохо, тренируйтесь, — сказала Гермиона.

Первое зависание получилось через час почему-то у Невилла, окончательно же стрельба в потолок завершилась к вечеру. Последним зависание якоря где-то в середине статора освоил Гарри.

— Невиллу ставлю пять, Гарри — три, остальные получают четвёрки. Следующее занятие будет по вихревым полям, они несколько сложнее. За станки возьмёмся после освоения вихревых полей.

Следующее занятие было через неделю. На столе стояли какие-то картонные конструкции с обычными магловскими катушками из-под никток, чуть менее нагло спёртыми у швей, собиравшимися катушки выбросить после того, как на них кончились нитки. Катушки эти были закреплена на осях, склеенных из бумаги, каждая ось была приклеена к двум вертикальным кускам картона. Под и над каждой катушкой были приклеены к картону согнутые полоски бумаги, из которых состояли верхняя и нижняя трети цилиндра, а средняя треть отсутствовала, позволяя видеть катушку. На боковой поверхности каждой катушки параллельно её оси была проведена чёрной краской линия.

— Это демонстрационные модели наших вечных двигателей — сказала Гермиона. — Вечными они называются по традиции, так как конструкторы маглы двигателей, призванных производить энергию из ничего, не предусматривали их останов. Но у нас эти двигатели останавливаются по требованию и снова начинают работать, когда нужны. Вот эти полоски бумаги и картон между ними — статор, а катушка — ротор. Я сейчас положу на статоры вихревое поле чарами, роторы начнут крутиться. А вы смотрите. Видно здесь плохо, поэтому я и сделала сразу двадцать моделей. И ещё повторю демонстрацию несколько раз, чтоб уж точно все увидели. Вихревое поле в каждой своей точке направлено по касательной к окружности, являющейся образующей некого цилиндра, все такие цилиндры коаксиальны цилиндрической поверхности цилиндрической ниши или полости статора, в которой находится ротор. В боковой поверхности этой полости могут быть проёмы как здесь, тогда поверхность в соответствующих местах можно мысленно продолжить до полного цилиндра. Поверхность может быть и сплошной. Или сетчатой. В любом случае крутящий момент пропорционален ротору поля и моменту инерции того, что оно крутит.

Гермиона произнесла чары, все катушки медленно закрутились, потом она сказала отменяющую фразу, катушки остановились, ученики поменялись местами, Гермиона снова произнесла чары, катушки снова закрутились, Гермиона ещё раз произнесла отменяющую фразу, катушки снова остановились и так, пока не посмотрели все. Весь первый курс Хогвартса.

— А теперь склейте то же самое и чаруйте. Если основание плохо стоит, то момент, действующий на статор, уронит всю конструкцию. Поэтому можете для устойчивости придавить её чем-нибудь тяжёлым. Катушки возьмите готовые, сразу с линиями на боковых поверхностях.

Снова первым справился неуклюжий в остальной магии Невилл, последним — Гарри к вечеру.

— Очень хорошо. На следующем занятии будем уже запускать станки, сначала в холостую, можете забрать свои вечные двигатели и до следующего занятия потренироваться с ними ещё. Гарри снова ставлю три, Невиллу — пять, остальным — четыре.

В начале следующего занятия все продемонстрировали уже навыки управления скоростью вращения катушек.

— Отлично. За сами поля всем, наконец-то, пятёрки за домашку. А теперь разбираемся со станками. Видите маховики под прозрачными кожухами? Вот это и есть роторы. А эти ручки вращаются вручную, ими перемещаются супорты станков. Сюда зажимаются резцы, сюда — заготовки. Вот этими ключами разводим кулачки, вставляем заготовки, потом теми же ключами сводим кулачки. Начинайте вращение вхолостую, без установки заготовок.

...

— Так, все молодцы. Теперь делаем вот такой тросовый механизм, как на чертеже. Катушки в этот раз надо выточить на токарном станке. Ротор — это и массивный маховик, и барабан, через него будет перематываться трос из ниток. В принципе, можно использовать любые нитки. А для первой пробы сойдут и просто одиночные нитки подходящей толщины. На моих самолётах тросы свиты из целлюлозного волокна. Трос с одной стороны наматывается на барабан, с другой стороны он с барабана сматывается. Дальше его направляют шкивы, концы троса надо привязать к плечам одного и того же рычага, закреплённого на оси. Повороты именно этого рычага и будут потом поворачивать рули. Форма барабана обусловлена тем, что надо получить большой момент инерции, но при этом сэкономить массу, для чего нужен большой диаметр, но трос лучше разместить на цилиндре несколько меньшего диаметра ради выигрыша в силе, вот перепад диаметров и обеспечивает выполнение этих противоречивых требований. Плоские детали выпилите из обычной фанеры, бальзовую сегодня не берите. Кроме рычагов, их вырежьте или выпилите из листового металла. Тела вращения выточите на токарных станках теми резцами, которые уже установлены. Вот эти детали вырежьте или выпилите из жести и согните плоскогубцами, а эти — вырежьте из бумаги и согните руками. Отверстия просверлите на сверлильных станках, там ключи другие, вот эти, так патрон разжимается, вставляем нужные свёрла, потом теми же ключами зажимаем, поворот этой штуки поднимает и опускает сверло вместе с патроном и тем, на чём он закреплён. Потом всё это соберите, используя шурупы и отвёртки, бумагу приклейте на отогнутые лепестки. А после сборки начинайте тренировку. Рычаги сразу задуманы трёхплечими, чтоб на средние плечи подвесить гирьки на ниточках или тоже на тросах.

...

Модель тросового механизма получилась у всех. И у всех сразу получилось и поднимать, и опускать гирьки с желаемой скоростью, и держать их на постоянной высоте.

— Сегодня всем пятёрки. К следующему воскресенью нужны чертежи деталей силового набора наших самолётов, чтоб начать уже делать эти самые детали. С каких вы хотели бы начать?

1) Кульман — не сама доска, а только механизм перемещения двух пендикулярных друг другу линеек, позволяющий перемещать их без поворота. Хороший кульман должен иметь ещё и поворотную головку, позволяющую при необходимости поворачивать обе линейки, а потом фиксировать их под новыми углами к сторонам листа. Угломерная же головка кульмана позволяет измерять углы, которые линейки образуют со сторонами чертёжной доски.

Вернуться к тексту

2) Ширина 841 мм, высота 1189 мм или наоборот.

Вернуться к тексту