Прочность, прочность, прочность…

 «В морозный день 31 января 1951 года обрушился автодорожный мост в Квебеке (Канада). По нему в это время проезжала всего одна машина. Во время аварии упали в реку три пролета моста, каждый длиной в 54 метра. Вы думаете, мост был какой-нибудь старинный? Ничего подобного — его сдали в эксплуатацию только в 1947 году.

В Бельгии из 52 сварных мостов, построенных в 1934—1938 годах, почти пятая часть к 1940 году вышла из строя. Несколько мостов разрушилось полностью. 14 марта 1938 года обвалился мост пролетом 73,5 метра через канал Альберта возле Хасселта, введенный в эксплуатацию всего за год с небольшим до этого.

С 1947 по 1955 год произошло четырнадцать подобных случаев.

Бельгия, к сожалению, не исключение. В декабре 1951 года в Чехословакии обрушился временный железнодорожный мост пролетом 12 метров — он треснул после того, как по нему проехал паровоз.

В США зарегистрировано много случаев разрушений цельносварных судов. Из 5000 построенных во время второй мировой войны торговых кораблей к апрелю 1946 года больше тысячи имели трещины. Десять танкеров и три грузовых судна типа «Либерти» разломились пополам. На 25 других судах произошло полное разрушение палубы или днища. Иные суда разрушались, так и не войдя в строй. В январе 1943 года на тихой воде у стенки судостроительного завода переломился при подготовке к ходовым испытаниям танкер «Скенектеди» водоизмещением 7 230 тонн. В марте того же года при ветре всего в два балла, на небольшой зыби, при скорости 14 узлов переломился танкер «Эссо Манхеттен» водоизмещением 10 344 тонны.

В начале зимы 1960 года на Карагандинском металлургическом заводе обрушился пролет недавно построенной транспортной галереи. В августе 1964 года рухнуло одно из самых высоких сооружений в мире — 400-метровая антенная мачта станции «Лоран» на юго-западном побережье Гренландии...

Нет, дело здесь не в дефектах строительства. А в чем же? Почему инженеры, вооруженные всеми достижениями современной науки, не могут точно рассчитать прочность сооружений? Оказывается, это не так просто.

Прочность — главное достоинство металлов. Бронзовый век пришел на смену каменному потому, что бронза прочнее камня. Сталь победила бронзу, ибо она оказалась еще прочнее. Сегодня из тонны металла можно изготовить гораздо больше изделий, чем пятьдесят лет назад, так как прочность металлов удалось значительно повысить.

Автомобилем сегодня никого не удивишь. Но современные автомашины воистину достойны удивления. В машине, прошедшей без ремонта 50 тысяч километров — а это не такая уж редкость — коленчатый вал, например, сделал более 100 миллионов оборотов! Причем при работе мотора он испытывал более 7000 ударов поршня каждую минуту. Вал электрической машины вращается со скоростью 10—15 тысяч оборотов в минуту, а есть турбины, делающие в минуту даже 20 тысяч оборотов. Представляете, какой прочностью они должны обладать? Но технике космического века и такой прочности, о которой еще недавно инженеры только мечтали, уже недостаточно».

Так начинается очень интересная книга Е. М. Савицкого и В. С. Клячко «Металлы космической эры». А главу, откуда взята выдержка, авторы назвали «Ключ к прочности».

Но почему книга о металлах начинается именно с прочности? Да потому, что вся история металлургии — это борьба за прочность. Любое улучшение качества металла — это повышение его прочности. Так неужели в течение всей своей восьмитысячелетней истории металлургия так и не сумела снабдить промышленность действительно прочными материалами? На это можно ответить так: и да и нет. На каждом этапе своей истории металлургия давала обществу те материалы, которые требовались. И в то же время всегда существовали требования на еще более прочный материал, который металлургия пока не могла получить. А когда наконец получала, то промышленность выдвигала новые, еще более жесткие требования. И опять начиналась «погоня за совершенством». Потребности всегда опережали возможности. Так было, так есть сегодня и так будет всегда, ибо в этом и заключается технический прогресс.

Разумеется, нам, привыкшим к всемогуществу науки, трудно поверить, чтобы в эру научно-технической революции промышленность не могла получить тех материалов, которые ей требуются. Уж каких только, кажется, совершенных металлов не научились сейчас выплавлять металлурги. Но... вот примеры из современности.