Очерк А. Гуревского
Музыка воздуха
Ленинградский физик Л. С. Термен изобрел электромузыкальный инструмент, получивший название «терменвокс». Это изобретение не менее, а может быть, даже более значительно по своим последствиям, чем изобретение кинематографа, — оно дает музыке новую основу и открывает перед ней небывалые возможности, что, конечно, не может пройти бесследно для других искусств. В область искусства входит новая сила, которой до сих пор, казалось, здесь не было места, — сила электричества; и можно сказать, что изобретение Термена возвещает великий переворот в искусстве.
Музыкальный инструмент Термена представляет собой ящик, в котором находятся две небольшие передающие радиостанции, отличающиеся от широковещательных своей маленькой мощностью, а также длиной волны.
На ящике инструмента установлена небольшая антенна. От движения руки по направлению к антенне получается звук. Приближение и удаление руки изменяет электромагнитные колебания вокруг антенны — и вместе с тем изменяется высота тона: с приближением руки тон повышается, с удалением — понижается.
Управление силой звука производится при помощи другой — кольцевой — антенны. Поднимание руки над этой антенной усиливает звук, опускание руки ослабляет его силу.
Музыкальные (вибрирующие) звуки получаются при вибрации руки в пространстве.
На терменвоксе возможно применение различных тембров (оттенков звуков), при чем это достигается тем или иным изменением электрических условий.
При соответствующих переключениях — звук раздается то с одной, то с другой стороны, то откуда-то сверху.
Звук музыкального инструмента Термена отличается абсолютной чистотой — без всяких шумовых примесей. По характеру своему он напоминает звук скрипки — со всеми скрипичными вибрациями и оттенками силы, но без смычковых шумов. Особенно приятно ослабленное звучание (пиано).
Кроме скрипичного, на терменвоксе получается и виолончельный регистр, а также приближение к человеческому голосу. В исполнении, например, романса Глинки «Не искушай меня без нужды» ясно слышатся два поющие женские голоса (но без слов).
Итак, для получения музыкального звука не требуется ни струны, ни мембраны (как в граммофоне), — с помощью электричества можно заставить звучать непосредственно воздух и получать звуки разных высот — в зависимости от частоты переменного тока! При этом управление высотой тона и силой звука производится с наименьшей затратой энергии — движением руки в пространстве.
Инструмент, созданный Терпеном еще пять лет назад, имеет более простое устройство, — в нем управление силой звука производится при помощи педали, а не антенны. Для дальнейшего усовершенствования необходимо возникновение новой музыкальной школы, которая должна указать изобретателю, в каком направлении следует производить усовершенствования.
Современная музыка в общем не соответствует состоянию научного знания нашей эпохи, — в основе устройства наших музыкальных инструментов лежат те научные начала, которые были известны еще в древнем мире.
Современный композитор в своем творчестве связан материалом инструмента и дол жен приспособляться к заключенным в нем возможностям. Электромузыка освобождает композитора от этой зависимости и предоставляет его творческой мысли беспредельную власть над материалом. Если имеющиеся электро-инструменты почему либо не соответствуют музыкальному замыслу, композитор может дать то или иное задание инженеру — и для него будет построен именно тот инструмент, какой нужен для осуществления звуковых композиций, возникших в творческом воображении музыканта. Таким образом в музыкальном? творчестве совершенно устраняется сопротивление материала, и творческая воля композитора не встречает никаких преград.
Музыкальный инструмент Термена, конечно, еще не совершенен. Кроме того, к нему еще не прикасалась рука композитора, — на терменвоксе играет по преимуществу сам изобретатель и музыкант Ковальский, — и заключенные в этом инструменте музыкальные возможности еще не раскрыты во всем их объеме.
Несколько концертов, данных в Москве (в зале Политехнического музея) Терменом и Ковальским, имели огромный успех. И, кроме обычного наслаждения музыкой, слушатели испытывали чувство особого, острого интереса к демонстрируемому перед ними новому достижению человеческого гения.
Поражает эта непосредственная власть человека над звуковыми волнами, эти голоса, возникающие в воздушном пространстве по мановению человеческой руки, и кажется живым это пространство, поющее разными голосами, перелетающими в воздухе. При помощи инструмента Термена человек осуществляет свое совершенное овладение «музыкальной стихией».
Терменвокс требует разработки новой музыкальной техники. Сейчас па электро-инструменте исполняются музыкальные произведения, приспособленные к старым инструментам, и они звучат хорошо, но, конечно, не раскрывают всех возможностей электромузыки. Современная музыка, связанная в своем развитии с роялем, имеет ограниченное количество нот, — терменвокс дает возможность значительно увеличить число тонов. Вместе с тем электро-инструмент может дать самые разнообразные тембры.
Создание электромузыки еще раз говорит о том, что электричество играет в жизни человека чрезвычайно важною роль, — оно глубоко проникает в быт, и станет скоро в СССР таким же необходимым, как, например, одежда, пища, жилищ…
Термен, демонстрирующий свое изобретение в аудитории Политехнического музея (в Москве)
Причуды железнодорожного транспорта
Человек не удовлетворяется существующими видами транспорта. Он уже не довольствуется скоростями передвижения, приближающимися к 100 и более километрам.
Последние автомобильные рекорды вполне подтвердили возможность перемещаться по земле со скоростью более 300 километров в час; в воздухе быстрота движения еще значительнее, и рекорды воздушного транспорта показывают скорость, превышающую 400 километров.
Но, пока автомобильный и воздушный транспорт стремятся достигнуть высокой степени совершенства, — техника старается извлечь из существующего железнодорожного рельсового транспорта максимум возможностей.
Одной из причин сравнительно малой скорости передвижения по железной дороге является необходимость пользовался ограниченным количеством путей, — понятно, что всякий следующий впереди поезд неизбежно препятствует движению оказывающихся позади поездов.
Необходимо найти такие транспортные средства, которые при своем движении по рельсовым путям не препятствовали бы движению «попутчиков».
В этом отношении интересны «вагоны-чехарда», позволяющие одному вагону ездить поверх другого; таким образом, наезжая сзади, вагон может съезжать спереди и продолжать двигаться впереди (Рис. 1).
Эти вагоны-чехарда нашли себе применение на Луизианской выставке (С.-А. С. Ш.) в 1904 г. Они представляли собою обыкновенный вагон, с крышей, изогнутой в продольном направлении в виде свода. Верхняя поверхность крыши и служила направляющей дорожкой для въезжающего вагона.
Для того, чтобы движение наезжающего вагона происходило в желательном направлении и в то же время, чтобы при своем движении по крыше вагон не сваливался в сторону, — на крыше устроены специальные направляющие перила. Тележки вагонов сделки двух систем: одна система тележек (несколько меньшей ширины хода) позволяет ездить по верху крыши, другая система тележек (с более широким ходом) позволяет вагону двигаться по рельсам.
Эти вагоны-чехарда, по своему внешнему виду несколько напоминают танки; правда, танки отличаются от вагонов-чехарды тем, что они имеют не колеса, а гусеницы, и кроме того они перемещаются не по рельсам.
Другая остроумная идея заключается в устройстве подковообразных вагонов, позволяющих сквозь свободное между сторонами этого вагона пространство проходить встречным и обгоняющим поездам (Рис. 4).
Этот тип транспортного средства делает независимым курьерское дальнее движение от медленного местного.
Местные поезда могут помещать в себе как пассажиров, так и багаж, при чем пассажиры находятся в обеих боковых сторонах подковообразных вагонов, а их багаж, в верхней части этих вагонов. Путь для курьерских поездов проложен между рельсами местных поездов.
Благодаря этому курьерские поезда, освобожденные от увязки с расписанием местного движения, могут следовать без всяких остановок.
Это же безостановочное движение курьерских поездов обеспечивается еще тем, что, при движении курьерского поезда около какой-нибудь станции, с последней может отправляться вспомогательный вагон. Последний, двигаясь на определенном перегоне рядом с курьерским поездом и развивая одинаковую скорость, позволит пассажирам переходить из вагона местного движения в курьерские вагоны — и обратно: высаживаться из курьерских вагонов в местные вагоны (Рис. 14).
Целый ряд транспортных средств пользуется однорельсовыми путями, позволяющими уменьшать требующиеся под полотно железной дороги участки земли.
Одни однорельсовые дороги для устойчивости движения применяют жироскоп (Рис. 6), т. е. принцип «волчка» (кубаря).
Другие однорельсовые дороги имеют два однорельсовых пути, расположенных один над другим, и этим достигают необходимой устойчивости (Рис. 8).
Много интереса представляют однорельсовые дороги, установленные одна над другой. Поезда подвешиваются к этим дорогам с обеих сторон пути (Рис. 2). Например, поезда, следующие в одном направлении, располагаются справа, а поезда, следующие в противоположном направлении, располагаются слева.
Несколько лет назад в Европе применялась система двух однорельсовых путей, но уже расположенных не одни над другим, а рядом. Эти рельсовые пути укреплены на специальных мостовых фермах, поезда же поддерживаются с помощью тележек, бегающих по рельсам. Подобные рельсовые пути прокладываются вдоль рек, при чем мостовые фермы опираются о берега рек (Рис. 3).
В горных местностях с успехом применяются подвесные канатные железные дороги. Здесь один канат предназначается для передвижения вагонов, а другой канат служит в качестве пути для движения поддерживающей тележки (Рис. 5).
Обычно, в качестве источника двигательной энергии, служит электричество, и в одной из систем железных дорог требуемый электрический ток подается не через верхние провода, а через контактные пластины, уложенные в самом полотне дороги (Рис. 7).
Сопротивление струи газов о наклонные площадки также может служить источником двигательной силы…
В такой системе по всему полотну между рельсами укреплены наклонные площадки, по обеим сторонам которых свободно двигаются колеса вагонов. Выходящая из-под вагона струя газов, ударяясь о наклонные площадки, вызывает толчок со стороны последних. Действие этих толчков служит источником двигательной силы для вагонов (Рис. 9).
Одна курьезная система железных дорог предусматривает специальное полотно дороги, в выемке которого находится вода. С помощью воздушного винта вагон уже может передвигаться не по рельсу, а по полоске воды (Рис. 11).
Уменьшение сопротивления со стороны рельс, по идее одного конструктора может быть получено устройством рельсов с трубчатыми головками, покрытыми слоем льда. В этой системе вагон имеет специальные направляющие дуги, движущиеся по этим обледенелым трубам (Рис. 13).
Помимо пара или воздуха, источником передвижения вагонов могут служить электромагниты, устроенные в виде кругов, внутри которых перемещается торпедообразный вагон. Пропуская ток через соответствующие железные круги и создавая в них магнитные поля, можно получать притягивающую силу для железного кузова вагона (Ряс. 10).
Воздушный винт предполагается использовать в качестве источника двигательной энергии для подвесной дороги (Рис. 12). В этой системе вагон рыбовидной формы имеет установленный сзади толкающий воздушный винт, с помощью которого вагон передвигается. Сам вагон поддерживается тележками, катящимися по канатному пути.
Другой тип транспортного средства, пользующийся воздушным винтом, напоминает громадный аэроплан, бегающий на тележке по обыкновенному рельсовому пути. Как только аэроплан, достигает значительной скорости, сейчас же сопротивление воздуха заставляет его крылья несколько приподняться вверх, и в результате вагон как бы отрывается от рельсового пути и лишь слегка прикасается к последнему. В результате сопротивление пути уменьшается, и вагон уже не встречает столь значительного препятствия со стороны рельс. (Рис. 15). Необходимая устойчивость в пути достигается благодаря применению жироскопа.
Наконец, следует остановиться па оригинальней идее использования разреженной среды в качестве источника двигательной силы.
В этой системе вагоны сигаровидной формы движутся в туннеле, при чем своими наружными стенками вагон вплотную прилегает к внутренним стенкам туннеля. Впереди вагона создается разряжение, путем отсасывания находящегося там воздуха, а сзади вагона подается сжатый под давлением воздух. Эта разница давления (сзади вагона и впереди вагона) и способствует передвижению вагона вперед (Рис. 16).
Для передвижении вагона достаточно даже одного разрежения впереди, так как уже это обстоятельство позволяет нормальному воздуху сзади вагона толкать это транспортное средство вперед.
Эта система передвижения позволяет развивать скорость до 1000 километров в час!
Понятно, что здесь необходимо обеспечить пассажирам необходимый воздух для дыхания, но эта задача уже с успехом разрешена, например, на подводных лодках.
Мы остановились на различных идеях использования того или иного вида энергии, тех или иных конструкций в целях обеспечения больших скоростей передвижения, в целях меньших затрат на приобретение необходимых участков земли под полотно, и наконец, в целях обеспечения больших удобств для пассажиров.
Ясно, что пока это все — идеи, находящие в той или иной форме свое разрешение. Но, как бы там ни было, идея однорельсовых дорог и идея подвесных путей заслуживают для нас серьезного внимания, и можно вполне полагать, что недалеко то время, когда и техника СССР окажется во всеоружии для решения поставленных ей развертывающимся строительством этих столь важных задач.