Сегодня в материале Музее истории КФУ — об интересной установке, турбодетандере, созданном под руководством Петра Леонидовича Капицы в 1942 году.
В годы Великой Отечественной войны сотрудники институтов Академии наук СССР после эвакуации в Казань трудились в стенах Казанского университета. Основной их задачей была помощь фронту, большинство исследований было сосредоточено на этом — тем не менее, ученые проводили лекции, семинарские занятия, работали в архивах над созданием научных трудов, продолжали свои научные исследования, начатые в Москве и Ленинграде.
Детандер — устройство, преобразующее потенциальную энергию газа в механическую энергию для получения жидких газов таких как кислород, водород и гелий. Эта машина была «старым знакомым» Капицы. Еще в 1934 году в Кембридже, выполняя план, он не только разработал идею и конструкцию первого поршневого детандера для ожижения гелия, но и создал машину, успешно работающую при 10-20 Кельвин (К). По сравнению с классическими детандерами француза Ж. Клода и немца П. Гейландта, действующими на воздухе при температурах не ниже 110-120 К, это было огромным достижением. Все последующие конструкции гелиевых поршневых детандеров были основаны именно на этой модели.
В процессе работы, с 1939 по 1941, Капица написал 22 отчета о кислороде. Отчет № 1 датирован февралем 1939 года. В сопроводительном письме на имя управляющего делами Совнаркома СССР Петр Леонидович сделал такую приписку по поводу первого отчета: «Не пугайтесь! Он потому такой длинный, что первый».
С началом войны, работы над кислородными установками были прекращены, поскольку не входили в военную тематику. Оказалось, однако, что их необходимо не только продолжить, но и ускорить. Кислород нужен был для медицины, для оксиликвитных взрывчатых веществ, для военных летчиков, совершавших дальние бомбардировочные полеты, и, главное, для разворачивающихся военных производств. Поэтому все кислородное направление получило поддержку Государственного комитета обороны, и дела, связанные с ним, пошли еще быстрее.
Уже в начале сентября 1941 в Казани начался монтаж опытных установок для получения жидкого воздуха, а затем и кислорода, эвакуированного Института физических проблем. Жизнь требовала перехода к установкам промышленного масштаба. Ответом на них стала подготовка выпуска двух установок, называвшихся в духе того времени «Объект №1» и «Объект №2».
В 1942 году первый экземпляр «Объекта № 1» — турбокислородной установки ТК-200 производительностью до 200 кг/ч жидкого кислорода — был изготовлен и в начале 1943 благополучно пущен. Интересно, что запускать ее на длительный срок не было возможности, так как жидкий кислород в таком количестве на одном месте некуда было сливать.
Одновременно в 1942 году началось проектирование «Объекта № 2» — установки ТК-2000, в 10 раз большей производительности.
«Война обостряет нужду в кислороде, — говорил Капица, выступая с докладом на собрании президиума 18 мая 1943 года. — Нам надо действовать энергично, чтобы использовать для нашей страны все возможности, которые открывает для промышленности наш метод получения кислорода».
А в 1945 была сдана установка с производительностью в десять раз больше, ставшая самой мощной в мире турбинной установкой для получения жидкого кислорода.
По материалам Музея истории Казанского университета