Лаборатория электроники
Лаборатория электроники собрала всех радиолюбителей и специалистов данного профиля, за год они отработали техпроцессы по изготовлению всех необходимых электронных ламп, других радиодеталей, и радиостанций на их основе. Пришлось немало преодолеть трудностей на пути создания высококачественных радиоламп.
Пришлось искать барий — он был нужен для катодов, нашли его в Мангампета (Индия), закупили сотню тонн барита — минерал сульфата бария, для местных это был просто камень. Из него выделили металлический барий и его оксид для покрытия катодов электронных ламп — Семенова ворчала по поводу сложности процесса.
— Ваше Величество, нам нужен вольфрам, одними запасами бы не обойдемся — сообщил мне Ершов.
— Анатолий, у вас запасов хватит на лет сто! Сорок килограммов вольфрама при весе нити накала в один грамм! — возразил я.
— Вы забываете, что радиоприемников будет сотни тысяч, умножьте на полграмма грамма — вот уже полтонны вольфрама требуется — пояснил Ершов. — И Афанасьев нам выделил только десять килограммов, а это только десять тысяч ламп. Ему нужны электроды для аргоновой сварки, а проволока и листы для установок термического напыления в вакууме.
— Хм, и правда, лампы-то не только для радиостанций требуются, но и для бытовых приемников, тут вы правы… Где брать-то его будем… Что нам искин подскажет? Китай — самые богатые запасы вольфрамовых руд, естественно, еще не разрабатываются. Так по нисходящей, где у нас свободные земли — Австралия — 160 тысяч тонн, а этот континент еще не занят англичанами. Займем пока полуостров Кейп-Йорк и обустроим там свой порт, или форт. Блин, где людей-то брать… — вздохнул я. — В общем обсудим на Госсовете добычу полезных ископаемых в Австралии, чего там можно еще полезного взять. Да и насчет вольфрама тоже обсудим вопрос. Ух ты! Искин дал вес нити накаливания электронной лампы толщиной пятьдесят микрон и длиной сто пятьдесят миллиметров, это для накала электронной лампы в шесть ватт. Вы ошиблись на два порядка — вес такой нити всего пять миллиграммов вольфрама! Для стержневых ламп будет еще меньше!
— Прошу прощения Ваше Величество, я имел ввиду для всей радиостанции с учетом радиоприемника. Я ошибся — признался Ершов.
— Десять килограммов вольфрама хватит на миллион приемников — сообщил я расчеты своего искина. Понятно, что надо решать этот вопрос, электроды из вольфрама требуются для аргонной сварки, а там расход гораздо выше, чем в радиолампах — решил я. — Надо решать этот вопрос на перспективу.
И я, не откладывая, поднял этот вопрос на очередном Госсовете.
— Господа, нам нужен вольфрам, но его никто не производит. Самые богатые месторождения имеются в Китае, но там сейчас война — маньчжуры захватывают власть. Только 1645 году закончится война и Китаем будет править маньчжурская династия Цин. Так что до 1650 года вряд ли там можно что-то получить.
Россия, или Русь, там тоже имеются месторождения вольфрама, вот, например на Дальнем Востоке, который еще не освоен, можно спокойно там добывать руду. Месторождение Восток-2, запасы по вольфраму тринадцать тысяч тонн, по меди семь тысяч тонн, плюс серебро и золото. Добыча ведется шахтным способом на глубину до семисот метров. Рудный концентрат содержит до 60% триоксида вольфрама. До нас четырнадцать тысяч километров. Тырнауз, в горах Кавказа, до него почти девять тысяч километров. Это в Осетии, христианской стране.
Великобритания, Хемердон (Hemerdon) — олово-вольфрамовое грейзеновое месторождение в Великобритании, расположенное в Девоне. Запасы сорок три миллиона тонн! Правда содержание бедное — 0.13%, там и олово 0,11%.
Австралия, полуостров Кейп-Йорк на самом севере континента, там месторождение содержит рудные запасы в тридцать тысяч тонн, примерно сто шестьдесят километров до берега моря, точнее до порта Кэрнс, от нас двенадцать тысяч километров.
В общем мое мнение — надо покупать рудник, точнее землю в Хемердон, строить рудник и ГОК — горнообогатительный комбинат. Концентрат везти к нам, тут его перерабатывать. В Англии имеется рабочая сила, причем достаточно образованная — проблем с этим не будет. Не думаю, что у нас будут проблемы с местными властями — осёл, груженный золотом, откроет любые двери — высказался я.
— И до Великобритании столько же сколько до Осетии — сказал Давлетов. — Я считаю, что Осетия предпочтительнее. Она сейчас является независимым государством, постоянно воюет с персами, мы можем обеспечить ее современным оружием в обмен на строительство там рудника — обмен вполне адекватный. Им этот вольфрам еще триста лет не понадобится, а вот рабочие места очень даже им будут нужны.
— В этом плане все верно, Осетия предпочтительнее. Тем более, что мы там рядом в Крыму уже почти прописались… — ответил я задумчиво. — В общем я согласен на Осетию. Но вот по силам ли нам построить горно-обогатительный комбинат, который был построен в СССР — я сомневаюсь.
— Я считаю, что предпочтительнее Дальний Восток — там очень богатая руда, 60% триоксида урана! — возразил Ермаков. — Расстояние не проблема, руды не так много, можно и челноками возить.
— Согласен, возить руду из Осетии проблематично, содержание в ней металла доли процента — сказал Давлетов. — В этом плане Дальний Восток выигрывает несомненно.
— Есть ли у нас альтернатива вольфраму? — спросил я Ершова.
— Рений, тантал. Но они еще более редкие металлы, чем вольфрам — ответил Ершов.
— Месторождение рения в вулкане Кудрявый на острове Итуруп, запасы десять тонн — выдал мне искин, что я тут же сообщил собравшимся. — В начале 90-х годов российские учёные обнаружили, что в парах вулкана содержится рений и другие ценные элементы. По подсчётам, ежегодно вулкан выбрасывает в атмосферу не менее 20 тонн рения. С 2040 года налажена промышленная добыча рения из вулканических газов — добавил я.
— Мне кажется, что нам это будет гораздо проще освоить, чем перелопачивать тысячи тонн руды ради одной тонны вольфрама. Сбор и конденсация вулканических газов обойдется гораздо дешевле, поэтому я считаю, что надо замещать вольфрам рением — высказалась Семенова, наш главный химик.
— Да я не возражаю — улыбнулся Ершов. — Нам и рений пойдет, лишь бы в достатке был.
— Но надо понимать, что этот металл нам требуется, по сути, для бытовых радиоприемников, которые будут настроены только на нашу радиостанцию — напомнил я. — Графиня, оцените срок первой поставки рения, хотя бы примерно — попросил я Семенову.
— Для этого мне нужно время, хотя бы неделя — улыбнулась Екатерина. — Надо со своими специалистами поднять в архивах все используемые техпроцессы и оборудование, оценить сроки его разработки и изготовления. А уж после этого будем оценивать сроки добычи металла.
— Вольфрам нам требуется во многих приборах — напомнил Афанасьев. — И на аргонную сварку его много уходит.
— То есть, вольфрам все равно добывать придется? — задал вопрос я по сути самому себе. — Михаил, давайте планируйте на будущий год экспедицию на Дальний Восток, будем строить там шахту, если нам без этого не обойтись… Наш металлургический комбинат сможет выплавить вольфрам из руды?
— Да, несомненно. У него имеются электродуговые печи, которые создают нужную температуру и условия — ответил Афанасьев.
— Графиня, когда будете готовы, ответит по добыче рения — сообщите мне, время у нас еще достаточно. Анатолий, когда у нас заработает радиостанция «Голос Глории»? — спросил я, переходя на другую тему.
— Примерно через полгода — ответил Ершов. — Довели ресурс генераторных ламп типа ГУ-40 до тысячи часов благодаря появлению у нас бария, теперь можно начинать пробное вещание в диапазоне двадцать пять метров, как и планировали. Антенное поле готово, оно рассчитано на мощность передатчика до ста киловатт — есть куда нам расти! Но возникла проблема — мощный высоковольтный источник питания для радиопередатчика. Сейчас копаемся в архивах, уже нашли путь решения проблемы.
— А что за проблема? — спросил я.
— Высоковольтный выпрямитель, у нас уже давно используются только полупроводники для этих целей, а у тут нас их просто нет. Нашли описание ртутной лампы «игнитрон», идеальный выпрямитель, КПД 98%, ртуть у нас имеется, будем изготавливать и экспериментировать — ответил Ершов.
— Ну да, у вас же высокое напряжение на анодах ламп — согласился я, подумав, и вспомнив из обзора по электронным приборам эту замечательную лампу. — Надеюсь, что с её помощью вы решите проблемы с источником питания.
— Я уверен, что решим. До нас эту проблему решали, и мы решим — уверенно ответил Ершов.
Начали обсуждать другие варианты решения этой проблемы, вспомнили про селеновые выпрямители. Обсуждение закончилось твердой позицией Ершова, что он будет делать игнитроны. Большое напряжение и большой выпрямляемый ток для стационарной радиостанции при высоком КПД у этой лампы делал ее лидером среди вариантов.
— Господа, эта лампа не имеет накала, у нее имеется поджигающий электрод, который лужу ртути у катода испаряет и дальше лампа просто проводит ток в одну сторону, то есть выпрямляет, мощность до десяти киловатт, выпрямленное напряжение до трех с половиной тысяч вольт. У нее единственный недостаток, что она работает только в вертикальном положении и боится вибрации, но для стационарной радиостанции это неважно, а КПД у неё 98% — какая еще у нас есть альтернатива? — спросил Ершов в конце обсуждения.
— Но селеновые выпрямители все равно надо запускать в производство, у нас будут не только стационарные источники постоянного тока — стоял на своем Афанасьев. — Плотность тока у них до двухсот миллиампер на квадратный сантиметр, пробивное напряжение сорок вольт, ячейки включаются последовательно и параллельно без дополнительной обвязки.
Поскольку возникла альтернатива, дискуссия не угасла, а перешла в детальное обсуждение вариантов. В итоге выиграли селеновые выпрямители, как наиболее универсальные — для нашей стационарной радиостанции мощностью до ста киловатт требовалось всего пятьсот пластин площадью сто квадратных сантиметров для сборки двух высоковольтных столбов. Зато селеновые выпрямители пойдут и в другие отрасли промышленности, где требуется постоянное напряжение.
И тут как обычно вмешалась дама — министр химической промышленности графиня Семенова. — Я что-то не очень понимаю суть вашей дискуссии. У нас же уже начали производиться высокотемпературные сверхпроводники и ключи на них, преобразователи напряжения и выпрямители на них собрать не проблема, а вы почему-то обсуждаете варианты примитивных выпрямителей? Или я что-то не понимаю?
После ее выступления возникла «громкая пауза», затем откашлялся Афанасьев.
— Прошу прощения графиня, вы правы, я увлекся обсуждением решения задачи с помощью примитивных выпрямителей, забыв о высокотемпературных сверхпроводниках. Мы можем диоды хоть на сто киловольт изготовить и на сотню килоампер без всякого усилия… Или просто сделать преобразователь на нужное напряжение из промышленной сети четыреста вольт — на десять, да хоть на сто киловольт! Анатолий, вопрос решен! В стационаре у вас будет сверхмощный выпрямитель и преобразователи на любые напряжения и мощности. Но вот для мобильной аппаратуры применять их сложно из-за узкого температурного диапазона.
— Да Кирилл, я тоже о них забыл, занялся игнитронами — согласился Ершов. — А для мобильной аппаратуры все равно надо будет делать селеновые выпрямители.
— Ну да, согласен, придется ими заняться — согласился Афанасьев.
— Анатолий, тогда ты можешь делать средневолновые радиостанции на сверхпроводниках? Я имею ввиду стационарные радиопередатчики для широковещательных радиостанций. Максимальная частота переключения сверхпроводниковых ключей один мегагерц! — осенило меня.
— Да Глеб Михайлович, вы правы, такие радиостанции для местного радиовещания и связи между населенными пунктами мы вполне сможем изготавливать с использованием в выходных каскадах передатчиков ключи из сверхпроводников — согласился Ершов. — Тем более, что сверхпроводники имеют КПД почти сто процентов! Мы без проблем поставим в поселки киловаттные радиостанции! Чтобы по всей стране наши поселки имели связь и местное радиовещание.
— Ну вот и славно — улыбнулся я тому, что с местным радиовещанием у нас проблема будет решена.
— А сколько у нас приемников? — спросила Семенова, когда тема проблем с источником питания радиостанции была исчерпана.
— Мы во всех радиостанциях предусмотрели переключатель на этот диапазон для прослушивания радиопередач. Вы же понимаете, что наш народ лишился социальных сетей и общения онлайн! Хотя бы радио будет на каждой точке, я имею ввиду прииски и фермы — ответил Ершов. — И каждом доме должен быть радиоприемник.
— А как будет вестись обратная связь со слушателями — телефонов-то нет? — спросила Семенова, которую заинтересовал этот вопрос.
— Через сеть служебных сообщений — мы ведем ее разработку. Но она пока может передавать сообщения только азбукой Морзе — ответил Ершов. — Раньше существовали телеграфные аппараты для этого, в первой половине двадцатого века. Но мы сделали приложение к смартфонам — они генерируют сигнал азбукой Морзе и принимают его. Правда его все принимают — тут уж ничего не поделаешь, сеть широковещательная.
— Вы шутите⁉ Кто будет эту азбуку Морзе учить? — возмутилась графиня.
— Ваше сиятельство, я же пояснил, что мы для неспециалистов приготовили специальное приложение в смартфонах, на благо они у каждого имеются. Это приложение преобразует ваше сообщение в азбуку Морзе, и это же приложение может принимать такие сообщения. Мы даже сделали шифрование, чтобы прочитать сообщения могли только абоненты, кому оно предназначено, для остальных это будет абракадабра. Ребята сейчас работают над передачей голосовых сообщений со смартфона, также шифрованных — ответил Ершов.
— Ну это другое дело — успокоилась графиня Семенова.
— У нас все радиостанции имеют по десять фиксированных каналов на каждом диапазоне, нулевой канал общий для экстренных сообщений, остальные расписываются по подразделениям. Первый канал — пожарная охрана, второй канал полиция, третий канал — скорая помощь, четвертый канал министерство обороны. Ну а остальные каналы расписаны по другим службам — пояснил Ершов.
— Вам придется выделить канал для обмена сообщениями. Абоненты будут передавать его на центральную радиостанцию, а оттуда оно уже будет дублироваться мощным передатчиком. Ну что-то вроде сервера получится для дальней связи — высказался я.
— Это непростой вопрос, его надо еще хорошенько обдумать — ответил Ершов. — Мы пока рассматриваем пересылку сообщений между абонентами.
— Получается, что все желающие смогут слушать, о чем говорят в министерстве обороны? — спросил Аксаков.
— Да, но радиостанции имеют пока только служивые люди. Возможно, для министерства обороны и других секретных служб мы сделаем отдельные каналы — одним переключателем можно будет перевести рацию в это служебный диапазон — пояснил Ершов. — Но подслушать при желании будет возможно. Мы работаем над шифрованием речевого обмена с помощью смартфонов, но в любом случае это временное решение, пока у нас будут работать смартфоны.
— А фотографии можно будет пересылать по радиосвязи? — спросила Семенова.
— Нет, слишком маленькая пропускная способность канала — ответил Ершов. — Но что-то вроде фототелеграфа мы сделаем, факсы можно будет пересылать.