Лагергрен неоднократно жаловался Лавалю на невозможность получить высококачественную сталь. Лаваль предложил сконструировать дно конвертера с массой мелких, равномерно распределенных отверстий для вдувания воздуха. Опыт дал превосходные результаты и положил начало этому так называемому «шведскому бессемерованию».
Лагергрен, получив высококачественную сталь, командировал Лаваля за границу для изучения тамошних способов прокатки. Хотя этим опытом Лаваль не успел воспользоваться в Клостере, но впоследствии он пригодился ему при постройке специального завода в Олофстреме для акционерного общества «Сепаратор».
Занявшись вопросами металлургии, стоявшими в центре внимания шведской промышленности, снабжавшей европейские рынки высококачественными стальными изделиями, главным образом мелким инструментом, Лаваль в течение своего пребывания в Клостере проделал, массу опытов с гальванизацией, но еще серьезнее задумался он над вопросом широкого использования электричества в металлургии. Однако Лаваль поднял вопросы электрометаллургии слишком рано: ни развитие электротехники того времени, ни тем более состояние шведской промышленности не стояли еще на такой высоте, которая позволила бы рассчитывать на практическое применение изобретений подобного рода.
Сам Лаваль между тем понимал уже и в то время, что для Норвегии и Швеции, при их богатстве водной энергией и бедности углем, вопросы электрометаллургии рано или поздно встанут во всей их широте. Впоследствии Лаваль вернулся к этим своим идеям, но клостерский двухлетний период его деятельности закончился неожиданным отходом изобретателя в совершенно иную область техники, ту область, интерес к которой охватил его всецело и на долгое время, поскольку, впрочем, он вообще мог долго служить одной идее.
Этому событию способствовали два незначительных, на первый взгляд, случая. Случаи эти, однако, привели к огромным последствиям.
Для очистки отливок на заводе употреблялся паровой пескоструйный аппарат. Пескоструйные аппараты нашли себе применение ранее всего в стекольной промышленности и представляли собой довольно примитивные машины: на колесо с лопатками подавался песок; колесо при быстром вращении с значительной силой выбрасывало песок на стекло, подлежащее обработке. Затем пескоструйные аппараты стали употребляться и в металлообрабатывающей промышленности для шлифовки струей песка всякого рода отливок, но, вместо подачи песка колесом стали применять струю пара для той же цели. Эти паровые пескоструйные аппараты были очень удобны, просты и производительны.
Пескоструйный аппарат
Пар, подававшийся из отдельного парового котла, поступал в этих приборах в специальный сосуд (А); отсюда по шлангу (а) он направлялся к специальной насадке (В), над которой подвешивалась воронка с песком (С). Проходя через эту насадку, паровая струя увлекала с собой песок, который выбрасывался на отливку, а пар, перед выходом, отсасывался особым прибором и удалялся через отдельную трубу.
Песок, с силой вырываясь из аппарата, сравнивает поверхность всех лежащих на пути его тел и может применяться не только для очистки отливок от формовочной земли, но и для стачивания напильников, например, при их восстанавливании. Этот остроумный аппарат, портативный, передвигавшийся по балке, очень заинтересовал Лаваля, и он начал производить с ним ряд опытов с целью расширить возможность использования его для других целей.
Прежде всего ему пришла в голову мысль воспользоваться пескоструйным аппаратом для буровых работ, главным образом для бурения скал, где его с особенным успехом можно было использовать, так как при работе на открытом воздухе не было надобности в пароотводном устройстве.
Для буровой работы, очевидно, нужно было придать струе вращающееся движение.
Недолго думая, Лаваль сконструировал специальную спиральную гильзу, которую и вставил в насадку, полагая, что, проходя через гильзу, струя пара должна будет принять вращательное движение, а у выхода насадки увлеченный крутящейся струей пара песок явится живым, бесконечным буравом.
К величайшему изумлению изобретателя гильза стала сама быстро вращаться.
Лаваль с интересом наблюдал это непонятное явление. Он повторил опыт еще раз и убедился в его закономерности. Одной минуты затем было достаточно для того, чтобы разгадать загадку: гильза вращалась под действием реактивной силы выходившего из гильзы пара.
Занятый в этот солнечный памятный день другим вопросом, Лаваль не остановился на разработке идеи, которая возникла у него в тот час, идеи использования реактивной силы пара для получения механической работы. Однако она осталась в его памяти и в нужный момент всплыла на поверхность сознания. Во всяком случае самые ранние паровые турбины, созданные им, были именно этого типа и основывались на реактивном действии струи пара.
Создание первых турбин было вызвано потребностью в механическом двигателе для другой машины Лаваля. История ее возникновения начинается с другого любопытного случая, происшедшего в том же Клостере.
Старый Лагергрен принадлежал к тому типу людей, которые интересуются буквально всем на свете, и в этом отношении был как нельзя более подходящим товарищем для Лаваля. Он интересовался не только металлургией, паровыми и нефтяными двигателями, с которыми в это время производил опыты его конструктор, он интересовался также молочной промышленностью: выписывал «Молочный вестник» и владел маленькой молочной фермой, расположенной тут же на территории завода.
Этот зеленый оазис, среди угрюмых заводских корпусов, служил в обеденный перерыв любимым местом отдыха для служащих и мастеров завода. Чистенький дворик фермы с высокими стройными березами, защищавшими ферму от заводской копоти и дыма, часто посещал и Лаваль: живой, общительной натуре его были, как воздух, необходимы встречи, разговоры, шутки, новости, для которых не находилось времени на работе.
Однажды — это было весной 1877 года — Лагергрен, случайно проходивший мимо с «Молочным вестником» в руках, рассказал присутствующим вычитанную им в журнале новость о том, что в Германии неким Лефельдтом изобретена любопытная машина, имеющая форму бочки, которая отделяет сливки от молока. Хотя для съема сливок нужно было останавливать машину, все же аппарат рекомендовался как чрезвычайно интересное и практически целесообразное изобретение. Вскользь журнал указывал, что действие машины основано на центробежной силе.
Любопытство Лаваля было возбуждено до крайности, и вихрь мыслей и идей, мгновенно заполнивший его воображение, лишил его совершенно способности говорить и слушать.
