Даешь магнетрон: микроволновка для советского общепита
В предыдущей статье мы подробно рассказали об истории изобретения микроволновки американским инженером Перси Спенсером. Не менее увлекательны были разработки советских ученых.
Понятно, что для цитирования патентов своих предшественников в деле создания магнетрона у инженера Спенсера были другие его патенты. И история магнетрона хорошо известна. Хорошо известно и то, что в гонке по его созданию, особенно на ее финишной прямой, физики в СССР шли, что называется, ноздря в ноздрю со своими коллегами из других стран. В качестве иллюстрации их достижений в этой области в предвоенный период обычно цитируют статью Николая Алексеева и Дмитрия Малярова «Получение мощных колебаний магнетронов в сантиметровом диапазоне волн», которая описывала конструкцию многорезонаторного магнетрона и была опубликованной в советском «Журнале технической физики» в 1940 году. То есть в том же году, когда Джон Рэндалл и Гарри Бут из Университета Бирмингема сделали свой магнетрон c 8 резонансными полостями, очень, мягко говоря, похожий на «изделие» Алексеева и Малярова из НИИ-9 (режимного НИИ, созданного на базе Ленинградского электрофизического института и Радиоэкспериментального института).
Алексеев и Маляров провели испытания своих 4-х полостных магнетронов весной 1937 года. Их магнетроны отдавали на волне 9 см около 300 Вт колебательной мощности в непрерывном режиме при КПД 20%. А к концу года начались испытания их магнетронов с 8 и 120 резонаторами. Но, как вспоминал много лет спустя Николай Федорович Алексеев, работа с ними не была закончена, так как в 1938 году их лаборатория влилась в антенную лабораторию НИИ-9, иследования их группы были приостановлены, а их «статья, содержащая описание методов разработки, полученные результаты и конструкции их приборов», которая была сдана в редакцию «ЖТФ» в середине 1939 г., пролежала там в портфеле почти год. Да и опубликована она была только потому, что с ее содержанием «было ознакомлено большое число сотрудников института» и была основой доклада, прочитанного ее авторами Алексеевым и Маляровым на Ленинградской конференции по СВЧ-колебаниям, то есть «до передачи рукописи в ЖТФ с результатами разработки многорезонаторного магнетрона был ознакомлен широкий круг людей, что допускало возможность утечки информации». В 1944 г. эта статья из ЖТФ была перепечатана на английском языке в высокорейтинговом, как сказали бы сейчас, журнале The Proceedings of the IRE (ныне The Proceedings of the IEEE).
В свою очередь Рэндалл и Бут в Бирмингемском университете «в течение двух месяцев сделали и 21 февраля 1940 испытали новую разновидность магнетрона с 8 концентрическими резонирующими полостями» мощностью «сотни ватт», что было «радикальным усовершенствованием» и «беспрецедентным достижением». Как писал уже в нашем веке, в 2004 году, британский радиоастрофизик сэр Бернард Лоувелл: «Многорезонаторный магнетрон родился из концепции Рэндалла о трехмерной петле Герца. О работах в Советском Союзе или о каких-либо других попытках создать магнетрон с большой мощностью излучения, работающий в сантиметровом диапазоне, Рэндалл и Бут ничего не знали». Именно их магнетрон в 1942 году усовершенствовал Перси Спенсер, который тоже вряд ли знал о публикации Алексеева и Малярова 1940 года на русском языке в советском «ЖТФ».
Зато, похоже, о ней знали в Германии. Тот же сэр Бернард Лоувелл писал, что когда инженерам «Телефункен» удалось восстановить радиолокационное оборудование сбитого в 1943 году английского бомбардировщика, то в своем техническом отчете они отметили: «Der Wirkungsgrad der Magnetronanordnung, die übrigens den Nachbau eines hier bekannten russischen Patentes darstellt, beträgt etwa 10%» («Эффективность магнетронного устройства, которое, кстати, является точной копией известного российского патента, составляет около 10%»). О приоритете на резонансный магнетрон можно спорить еще долго, а сейчас важно другое. То, что в 1940-е годы или даже чуть раньше в СССР тоже были все условия для создания микроволной печи в современном ее понимании. Но помешала война.
13 июня 1941 года, за 9 дней до начала войны, газета «Труд», которая выходила тогда тиражом 125,7 тыс. экз., замыкая после «Правды» и «Известий «большую тройку» советской прессы, сообщила своим читателям, что «в лаборатории электромагнитных волн ВНИИ мясной промышленности разработана специальная установка, которая дает возможность использовать токи ультравысокой частоты для обработки мясных продуктов. В этом агрегате можно перетапливать жиры, варить колбасные продукты, размораживать мясо». Далее было сказано, что варка окороков занимает 15–20 минут вместо 5–7 часов при традиционном их производстве в котлах при помощи пара, размораживание мяса — 30–40 минут вместо 18–20 часов и т.д. «Такое ускорение обработки мясных изделий объясняется тем, что токи ультравысокой частоты равномерно распределяются по всей массе продукта и образуют тепло в нем самом», — объясняла газета «Труд» своим читателям принцип действия промышленной «микроволновки», созданной инженерами ВНИИ мясной промышленности, особо подчеркивая ее «большую экономическую эффективность» на примере микроволновой перетопки жиров, которая «в два раза дешевле, чем сейчас».
К сожалению, технические детали установки и даже имена инженеров, разработавших, если и остались в истории отечественной техники, то, возможно, только в виде упоминаний в специальной малотиражной литературе. Если газета «Труд» взяла на себя труд в 2013 году реанимировать ту заметку июня 41-го года, то сам ВНИИ мясной промышленности в нынешней своей ипостаси ФНЦ пищевых систем им. В.М. Горбатова» РАН (мясное направление) популяризировать эту вехой в своей истории, похоже, не считает нужным. Известно лишь то, что в ноябре 1941 года ВНИИ мясной промышленности был эвакуирован в Семипалатинск, многие его сотрудники ушли в народное ополчение, а после войны отечественному пищепрому уже было не до микроволновых печей. Они появились у нас только в 1960-е годы и в основном были продуктом обратного инжиниринга.
В итоге, сейчас многие историки техники без всяких к тому документальных оснований пишут, что установка инженеров ВНИИ мясной промышленности 41-го года была сродни «микроволновке» Муромцева, демонстрировавшейся в Чикаго в 1933 году. Логика тут такая: раз самые эффективные генераторы сантиметровых волн магнетроны были засекречены, то гражданские инженеры обходились генераторами метровых волн, чтобы сушить на деревообрабатывающих комбинатах доски, фанеру, зерно перед закладкой в зернохранилища, фрукты и т.д.
Был тут еще один интересный момент. Если на Западе микроволновые печи, даже такие мастодонты, как печка Муромцева 1933 года и первые модели печей Спенсера, исходно проектировались для индивидуального пользования или максимум для ресторанной кухни, то у нас сразу замахнулись на микроволновые печи промышленного масштаба. Что, впрочем, целиком и полностью укладывалось в коллективистскую идеологию первых пятилеток: «Долой кухонное рабство! Даешь новый быт!», «Фабрика-кухня дает здоровое питание и сохраняет трудовые деньги!» Мещанские домашние микроволновки начали входить в наш быт только в 1960-е годы и в основном были продуктом обратного инжиниринга.
Понятно, что поначалу они были у немногих, а остальные утешали себя мыслью, что минздрав считает СВЧ-излучение вредным (гигиенические нормы для СВЧ-излучения действительно появились в 1960-е годы, и тогда же официально появился специальный раздел гигиены труда — радиогигиена). Так что те, у кого не было микроволновой печи на кухне, шли в районную поликлинику на УВЧ-процедуры прогреваться изнутри дециметровыми радиоволнами с твердым убеждением, что «микроволновка» вредна во всех отношениях — и для разогретой в ней еды, и для человека, Непременным атрибутом кухонного интерьера они стали в нашей стране довольно поздно, всего-то лет 20–25 назад.
Изобретатели были верны завету Перси Спенсера, который в 1945 году писал, что его последователям в области кухонных радиоволн легко придут в голову другие задачи и преимущества его изобретения. Каких только разновидностей микроволновок не создала инженерная мысль за прошедшие восемь десятилетий! Трудно представить себе, что еще можно изобрести в этой области. Разве что СВЧ-швабру.
P.S. Новогодний розыгрыш товарного знака под ключ и других призов в нашем Телеграм-канале
Полезное от Онлайн Патент:
→ Что такое Реестр отечественного ПО?
→ Бесплатный онлайн-поиск по базам данных Роспатента и Мадридской системы (доступно после регистрации).
→ Может ли иностранная компания внести свою программу в Реестр отечественного ПО?
→ Как IT-компаниям сохранить нулевой НДС и попасть в Реестр отечественного ПО
→ Как запатентовать технологию?
