Текст книги "Энергия волн"
Автор книги: Дэвид Росс
Жанр:
Технические науки
сообщить о нарушении
Текущая страница: 8 (всего у книги 9 страниц)
Дэвид Джеффри, один из сотрудников Солтера, высказывает некоторые замечания об учете особенностей работы конструкции в реальных условиях. Он предполагает на модели изучить гидродинамические явления, вызванные колебаниями самой утки, чтобы затем связать эти колебания с флуктуациями в поглощении энергии. Он хотел бы также найти экспериментальные соотношения между движением ныряющей части и геометрией корпуса. Он считает, что ныне принятая пошаговая постепенность прогресса происходит недопустимо медленно. «Единственным основанием для исследований на моделях 1/10 или 1/15 является проверка правильности экстраполяции утверждений, полученных на модели 1/150, – говорит он. Нет причин утверждать, что предсказание поведения полномасштабной модели невозможно. Наша экстраполяция результатов от модели 1/150 к модели 1/15 была точна, и нет оснований сомневаться в правильности дальнейшего прогноза. На модели 1/15 нельзя изучить энергетический аспект, поскольку малые гидравлические системы не относятся к категории устройств, которые можно разместить за шельфом. Они рассчитаны на прием сотен киловатт, и уменьшение размера не сделает их пригодными для приема сотен ватт. Мощность модели 1/15 составляет 0,0003 мощности полномасштабной модели. Три ватта модели 1/15 соответствуют 10 кВт на реальной установке.
Здесь, возможно, будут полезны разъяснения. Соотношение между масштабами моделей не влечет соответствующей пропорциональности их различных характеристик. Например, перейти от модели, выполненной в масштабе 1/10, к полномасштабной модели можно лишь, увеличив в 10 раз ее размеры в каждом измерении; модель размерами 2x2x2 м перейдет в модель размерами 20x20x20 м, и сравнению подлежит не величина 1:10, а 8:8000. С энергией происходит нечто аналогичное. Рассуждения м-ра Джеффри затрагивает закулисную сторону дискуссий по предмету[31]31
При соблюдении определенных правил моделирования мощность, принимаемая сооружением от волн, при переходе от модели к натуре будет возрастать в ?3,5 раз, где ? – отношение линейных размеров сооружения и модели. Для масштаба 1:10 коэффициент пересчета равен 3150, а для 1:15 – 10700. Однако для рассматриваемых сооружений практически невозможно промоделировать потери мощности в механических, гидравлических и электрических системах. – Прим. ред.
[Закрыть].
Проект испытаний на озере Лох-Несс вышел не из Эдинбургского университета, а из Ланкастерского политехнического института в Ковентри. Эти два учебных заведения недолюбливают друг друга. К тому же политехник настроен критически к Национальной инженерной лаборатории, обеспечивающей энергетическую сторону испытаний. Где-то кто-то ослеплен, как сказал бы Теннисон. И как говорил президент Кеннеди, поражение – лишает родителей. К настоящему времени лохнесские испытания выбились из графика на полгода и опорный вал сломан. Эдинбург может сказать, что Ланкастеру не следовало бы бахвалиться своими осенними действиями на озере в 1977 г., когда он поставил там цепочку уток. Ланкастер может возразить, что все было бы сделано заранее, до того как испортилась погода и озеро Лох замерзло, если бы инженерная лаборатория удосужилась доставить оборудование своевременно. А лаборатория скажет, что она получила требование на изготовление специального генератора только 29 сентября и выполнила заказ к 1 ноября, что на обычном языке означает: «Мы затратили на это гораздо больше усилий, чем были обязаны». Зная Национальную лабораторию, я в этом не сомневаюсь. Ее компетентность не подлежит сомнению. Однако в Политехническом институте решили, что генератор требует изменений.
Множество людей спорило о том, кто виноват. Я не намерен вовлекаться в этот водоворот. Я лишь констатирую мнение, существующее в Эдинбурге, что политехник попытался примазаться к успеху. Университет получил дружелюбное предложение подключить разрабатываемую конструкцию утки к аналого-вычислительному устройству, чтобы найти оптимальный вариант конструкции. Потом в Эдинбурге узнали, что их утка модифицирована и модель 1/10 (по оценке Ланкастера) или 1/15 (по оценке Эдинбурга) была изготовлена по ланкастерскому проекту. Она отличалась от утки Солтера, и автор отчетливо видел это. Он сказал, что никогда не одобрял нового варианта и знает о его недостатках. Он сказал мне об этом до того, как вал сломался.
Все же отдел электричества и электроники Ланкастерского института, возглавляемый д-ром Норманом Беллами, убежден, что он внес большой вклад в проект. Сам д-р Беллами, происходящий из шахтерской семьи и начавший трудовую жизнь в подземной шахте, пламенный энтузиаст волновой энергетики, он убежден, что его отдел может принести большую пользу делу. «Вначале я был настроен весьма скептично, – сказал он. – Затем я осознал, что энергия вырабатывается и будет вырабатываться». Он надеется установить на озере Лох-Несс модель в масштабе 1/4 с автоматизированным анализом параметров функционирования модели.
Группа Солтера относится холодно ко всей концепции повторного моделирования. Они полагают, что результаты, полученные в их необычном бассейне на модели 1/150, являются достаточными для суждений о работе полномасштабной установки. «Единственным основанием для строительства модели 1/10 была проверка корректности экстраполяции модели 1/150», – так комментировал с горечью один из сотрудников Солтера вклад Ланкастера. В Эдинбурге предпочитают уже сегодня направить основные усилия на испытание отдельных элементов полномасштабного устройства.
В настоящее время социолог охарактеризовал бы возникшие конфликты, как выражение «созидательного напряжения». Они будут оставаться созидательными, пока дело движется вперед. Проблемы такого типа будут расти по мере развития проекта и Руководящий комитет по волновой энергетике, распределяющий финансирование, должен находить пути к тому, чтобы различные научные центры, работающие по одинаковой программе, проявляли взаимную терпимость. Одна из трудностей заключается в разбросанности институтов. Огромный генератор, сделанный в НИЛе, дважды проделал путь от Восточного Килбрайта вблизи Глазго до Ковентри прежде, чем попал на Лох-Несс. Было бы проще отправить его туда через Эдинбург – в конце концов и Эдинбургский университет имеет вычислительные машины… Одним из больших преимуществ проекта Коккереля является компактность локализации исполнителей. «Волноэнергетика», британская корпорация «Ховеркрафт», «Клиффорд и К°», собственный дом Коккереля, Марчвудские лаборатории Центрального электроэнергетического управления – все они дислоцированы около Саутгемптона и находятся в постоянном контакте. Это делает жизнь и прогресс легче.
Руководящему комитету скоро предстоит решать, продолжать ли благожелательный надзор над различными учреждениями издалека или же лучше отступить назад, распределив средства между основными центрами, и предоставить дело на их собственный контроль и усмотрение. Это станет основным вопросом, когда придется распоряжаться не 5,4 миллионов фунтов, а сотнями и тысячами миллионов.
Инцидент, по-видимому, потеряет значение в ближайшем будущем, и нет оснований полагать, что престиж солтеровской утки пострадает, при условии что министерство энергетики и Харуэлл сделают правильные выводы. Эти выводы отразятся на следующей стадии развития, на том, сколько денег будет отпущено и как они будут распределены.
Последнее замечание относится к утке в основном варианте. Солтер сказал мне, что он планирует строительство полномасштабных элементов вывода энергии и соединительной части опорного вала. Он не проталкивает немедленную установку цепочки уток, но если национальная политика потребует этого, если сфере энергетики будет угрожать что-нибудь опасное, он готов выполнить такую работу за 30 миллионов фунтов. Установка цепочки будет эквивалентом электростанции мощностью 30 МВт. Она может начаться без замедления, если район Персидского залива и Саудовская Аравия будут вовлечены в ядерный конфликт.
Каков потенциал волновой энергетики? Солтер считает возможным удовлетворение 30% наших электроэнергетических потребностей. При всем уважении к нему, эта цифра высосана из пальца и имеет не больше смысла, чем 3% – оценка, приводимая некоторыми специалистами из Электроэнергетического управления. Можно, если возникнет потребность, повторять линии установок вновь и вновь. Осторожные эксперты считают, что расстояние между линиями должно быть не меньше 80 км и что при сокращенной длине разгона продуктивность установок значительно снижается. Но страна все равно от этого выиграет, ибо «эффективность не имеет значения, если за волны платят боги».
Я задал ему важнейший вопрос с точки зрения будущего: «Может ли энергия от волн стать устойчивым источником снабжения?» Он ответил, что верит в это, что это может быть реализовано, если устройства разместятся в различных морях. Учитывая особенности Солтера, такой ответ представляет исключительную важность.
Правительству предстоит в скором времени решать, отпустить ли Солтеру миллион фунтов на его «ломтик утки» или же принять действительно благодетельное решение и выделить 30 миллионов – небольшую сумму в общем энергетическом бюджете – и предоставить работу верфям, где будет создана цепочка уток, эквивалент 30 МВт станции. Есть и превосходное место для этого на северном побережье Шотландии, в районе Даунрея, где стоит атомная электростанция, линии электропередачи которой можно использовать. Так подошли бы к делу в Японии. Найдется ли в Уайтхолле кто-нибудь, мыслящий столь же широко?
Глава 9. Мы копируем японцев
Каталог, пришедший ко мне по почте из Японии, сделал идеи реальностью: впервые я смотрел на графики, показывающие, не как будут (или как должны) функционировать различные волноэнергетические устройства, а как они работают на самом деле. Я осознал, что имел в виду м-р Гудвин из министерства энергетики, когда говорил о своем знакомстве с «реализующимся правдоподобием», с тем, что генераторы волновой энергии уже работают. Речь идет о предметах, которые не больше моторчиков на ободе велосипеда. Но это живет.
Японское изобретение предложено профессором Иошио Масуда, в прошлом морским офицером. Это плавающая перевернутая, полностью открытая снизу канистра с двумя отверстиями наверху. Волны, двигаясь внутри канистры, попеременно всасывают и выталкивают заключенный в ней воздух; воздушный поток приводит в движение воздушную турбину, вращающую генератор электроэнергии. Любой инженер скажет вам, что трудно предвидеть проблемы, которые возникают при значительном увеличении размера устройств; но надавите на этого инженера, и он согласится с тем, что непредсказуемые проблемы оказываются разрешимыми. Месяцами я просматривал материалы, показывающие, чего можно ожидать от моделей в лабораторных условиях и на открытой воде; в них очень проницательно разбирались возможности реальной жизни волновых генераторов в открытом море. И вот – сделан шаг от теории к практике.
Какова эффективность устройства? Я отвечу: вряд ли это имеет значение. Если быть точнее, можно сказать, что для энергопитания навигационных буев устройство очень эффективно. Согласно м-ру Эрнсту Хэмфри, ответственному за инженерные исследования в Тринити-Хаус, три японских буя заряжают шесть двухвольтовых батарей, которые получают электричество почти непрерывно, а при их полной зарядке цепь питания размыкается. Батареи обычного размера дают суммарное напряжение 12 В, они похожи на автомобильную батарею, которая может запускать мотор, усиливать действие калорифера, очищать ветровое стекло и обеспечивать освещение. Буй Масуды, кроме 60-ваттной лампочки, может иметь регулирующее устройство, включающее огни лишь в отсутствие солнца.
Эволюция конструкции осциллирующего водного столба (проект Масуды).
Тринити-Хаус имеет образцы, работающие в Ирландском море уже 3 года, и около 300 штук, функционирующих в Тихом океане. Испытания показали, что срок жизни батареи обычно составляет около трех лет – на 50% больше, чем срок жизни автомобильных батарей. Чтобы повысить надежность, Тринити-Хаус планирует смену огней каждые 20 месяцев.
Буи, изготовленные в Англии, приспосабливаются под установку на них импортных генераторов. В Японии используется антикоррозийный алюминиевый сплав. Инженер-информатор службы средств навигации сказал мне: «Мы будем первыми, кто положит в основу конструкции пластмассы».
Разве не насмешка над нашей робостью, отсутствием уверенности в себе то, что наш вклад в техническую революцию, в создание нового источника энергии выражается в… применении пластмасс?
Японцев считают великими изобретателями. Они переняли все наши лучшие идеи, наладили массовое производство лучших образцов и на основе дешевого труда наводнили ими мировой рынок. Сейчас мы начинаем сознавать, что Япония вносит значительный вклад в волновую энергетику. Она больше, чем мы, нуждается в топливе, поскольку практически не имеет естественных ресурсов, а по причинам, восходящим к Хиросиме и Нагасаки, там не проявляют энтузиазма к ядерной энергии. Все же обстоятельства заставляют их развивать свою ядерную энергетику, и сегодня Япония является второй страной в мире в этом отношении, обойдя Британию, со своими 14 действующими ядерными электростанциями, еще 12, которые вступят в строй в ближайшие четыре года, и еще шестью, которые планируются. Япония вынуждена либо двигаться по этому пути, либо искать другой энергетический источник: она стоит перед необходимостью выбора.
Японский каталог буев вводит в особый мир. Речь идет о выработке 30 Вт на волнах высотой 40 см и периодом 3 с. Это очень непродуктивное море по сравнению с Северным морем и Атлантикой, где пятнадцатиметровые волны – привычное явление. Дело в том, что буи, как правило, используются в защищенных водах, в частности, в узких проливах. К тому же японцы подчеркивают, что их буи могут функционировать в штилевом море. Буи качаются на волнах. Они крепятся длинной цепью и поэтому могут подниматься вместе с приливом.
Энергию, захватываемую буем Масуды, можно грубо оценить на основании различий в движении волн и буя. Представим открытую снизу канистру, прыгающую на волнах как поплавок, объем воздуха внутри ее меняется незначительно, и его поток будет слаб для вращения воздушной турбины. В другом предельном случае, когда канистра закреплена, относительное волновое движение будет максимальным. Давление на закрепленную канистру в бурном море будет огромным и волны либо расплющат ее, либо сорвут с якоря. Это схематичные крайние ситуации. Где-то между ними лежит оптимальный вариант[32]32
Наибольшие перемещения плавающего сооружения относительно свободной поверхности соответствуют ситуации, когда его колебания происходят в фазе, противоположной фазе волн. Для этого период собственных колебаний сооружения должен быть больше периода волн. – Прим. ред.
[Закрыть].
Японцы не рассматривают эффективность навигационного устройства, ибо оно должно давать энергию лишь для лампочки 60 Вт. Но если волновая энергия претендует на видную роль в национальном масштабе, то эффективность приобретает значение. И здесь проявляется основное различие в подходе Японии и Англии. Япония напористо движется вперед, как делала это в последней войне, но на этот раз с лучшими намерениями, проявляя прагматический подход – то, что всегда воспринималось как британская прерогатива.
Японцы научились использовать волны для средств обеспечения навигации и наблюдений, а в настоящее время работают над 500-тонным кораблем, названным «Каймей», мощность которого будет от 1,3 до 2,2 МВт, т. е. в 100 раз больше, чем у наших самых честолюбивых проектов. На семилетнюю программу выделено 39,5 миллиона долларов (около 22 миллионов фунтов). Английское правительство ассигновало на четыре проекта 2,5 миллиона фунтов в апреле 1977 г. и 2,9 миллиона в июне 1978 г. – «капля» в море, как назвал это один комментатор, к тому же программа подлежит ежегодному обсуждению, поэтому долгосрочное планирование невозможно.
Длина «Каймея» 80 м, ширина 12 м. В корпусе его имеются 22 отверстия – по числу камер с воздушными турбинами. На каждые две камеры будет установлена одна турбина – деталь, свидетельствующая, что японцы стремятся упростить проект. Можно было бы с помощью устройства по типу самолетного пропеллера, улучшить турбину. Мы вполне могли бы изготовить конструкцию, совершеннее японской, но упустили лидерство.
В каком смысле совершеннее? В Англии принято считать высшей мерой эффективность. Центральное электроэнергетическое управление, Национальная инженерная лаборатория (которая развила и усовершенствовала японский проект), министерство энергетики, специалисты в области атомной энергии – все они одержимы идеей эффективности. Она стала инженерным термином и количественной оценкой. Для инженера это понятие заключает соотношение, с одной стороны, между стоимостью изготовления устройства, его содержания, эксплуатации, ремонта, стоимостью рабочей силы и запасных частей, а с другой – количеством вырабатываемой волновой энергии в киловаттах на метр с учетом потерь на переработку и передачу. Чтобы подбить итог, надо ввести всю эту информацию в знаменитое британское изобретение – вычислительную машину. Предполагается, что итог выражает мудрость. Единственное отсутствующее слагаемое – это здравый смысл.
В отношении буя Масуды эффективность не является главной характеристикой. Ее даже уменьшают, чтобы уберечь батареи от перегрузки. Но если энергопродукция призвана обеспечивать электросеть страны, вопрос эффективности, очевидно, важен. В этом случае желательно получить всю мощность, на которую способно соответствующее оборудование. Существует, однако, одно соображение, в свете которого надлежит усвоить совершенно новый взгляд на вещи. Количество энергии, которую можно получить вдоль берегов Великобритании, как в случае с буем Масуды, превышает наши потребности. Даже если 120 ГВт для «океанской линии» генераторов снизить до самой пессимистической оценки, 12 ГВт, останется независимая возможность устанавливать параллельные линии генераторов, отстоящие на 160 или 80 км. Впервые со времени свершения промышленной революции возникла ситуация, в которой заложен простор для движения.
Начальные затраты на строительство могут рассматриваться и, на мой взгляд, должны рассматриваться как пункт программы финансирования общественных работ, обеспечивающих полезную занятость в кризисный период. Стоимость содержания генераторов при этом сравнительно со стоимостью содержания и эксплуатации угольных шахт будет невысокой.
Достоинства и недостатки устройств различного типа обсуждались на разных уровнях. Изготовление осциллирующего столба и Гис-выпрямителя потребует много бетона, тогда как на утку и плот уйдет много стали, производство которой обходится дороже. Один ведущий специалист указывает также на то, что осциллирующий столб будет заметнее реагировать на нерегулярность волнения, чем утка или плот. Он аргументирует это следующим образом: «К недостаткам плота и утки относится передача энергии с большими давлениями и невысокой скоростью потока жидкости в приводе. Но энергия волн может вращать воздушную турбину со скоростью 1200 об/мин. На сооружении любого типа скорость вращения турбины согласуется с параметрами набегающих волн. Если инерция устройства велика, то она будет меньше реагировать на нерегулярность волн. Зато, чем выше нагрузки и чем ниже скорость, тем большая турбина требуется и тем, следовательно, она будет дороже. Выгоднее будет сглаживать неравномерность выдачи энергии, вырабатываемой осциллирующим столбом».
Теперь посмотрим, как та же самая идея превращения энергии волн в механическую энергию воздушного потока реализуется в Англии.
Национальная инженерная лаборатория надеется установить летом 1979 г. модель своей самой последней конструкции в масштабе 1/10. Модель будет иметь размеры 12x3,5 м, и человек, желающий пройти из одного ее конца в другой, должен будет сделать 14 шагов – несколько больше, чем в тюремной камере. Полномасштабная установка будет больше японской: 120x35 м. Но в настоящее время нет никаких указаний на то, что изготовление такой конструкции хотя бы планируется.
Япония, обладающая программой на 1974-1983 гг., после двухлетнего изучения вопроса, в 1976 г., приняла решение ставить полномасштабную конструкцию. Японцы заякорили корабль на глубине 40 м в 2,5 км от берега и начали опытное производство энергии осенью 1978 г. Мы же собираемся начать производство на основе модели 1/10 в устье Клайда, близ Ардроссана, на девять месяцев позже. Я не сомневаюсь, что наша модель будет более эффективной. Но имеет ли это действительно значение, если обе страны прокладывают дорогу новой технике? Вспомним также, что, согласно политике, провозглашенной в Белой книге министерства энергетики в 1980-1981 гг., будет выбран единственный проект, на котором сконцентрируются усилия и средства. Отвергнутые специалисты будут оттеснены и займутся чем-нибудь другим.
К тому времени японцы будут уверенно стоять на ногах; их жизненная философия, говоря метафорично, заключается в том, чтобы перевернуть лодку и посмотреть, кто уцелеет. Мы стоим на берегу, пробуя ногой водичку. Пока мы анализируем данные на лентах компьютеров и ищем лучшие решения, начнут раздаваться стоны уныния, если Япония будет экспортировать свои установки и патенты, предоставляя возможность другим странам использовать и изготовлять «неэффективные» варианты собственных генераторов.
Замечательная группа инженеров из НИЛа, у которых я впервые приобретал познания по волновой энергии, безусловно, будет рассматривать такой взгляд как еретический. В феврале 1975 г. группа выполнила обширное теоретическое исследование по предмету. Мне кажется, оно остается полезным источником информации, и три года, которые сделали это сочинение почти архаическим в своей области, не дали ничего лучше. Оно демонстрирует уровень НИЛа как центра инженерного искусства Британии. Учреждение основано министерством промышленности и в настоящее время, имея штат 850 человек и 67 акров лабораторий, решает множество задач, стоящих перед промышленностью. НИЛ ведет работу и в частной и в национализированной промышленности, и любой предприниматель может обратиться туда за помощью. В случае неполадок в новой технике они вышлют на место специалистов, подсоединят диагностические приборы, связанные с мощной вычислительной машиной, проанализируют задачи и устранят дефект.
Такая служба используется недостаточно широко, ибо инженерный персонал на местах возмущает самая идея, что кто-то со стороны может лучше их самих разобраться в их проблемах. Поэтому ведущие специалисты Национальной инженерной лаборатории не удивляются, встречая неприязнь. Вдохновляющим стимулом высококвалифицированных инженеров самой лаборатории является то, что им предоставляется возможность следовать собственным увлечениям без тягостной необходимости обеспечивать непосредственную практическую выгоду.
Такого рода обстановка привлекает в НИЛ лучших инженеров, но, с другой стороны, легко становится объектом критики. Начатые в НИЛ исследования по волновой энергии, мне кажется, не обрадовали кое-кого в министерстве энергетики, где предпочитают, чтобы занимались углем, ядерной энергией и особенно нефтью; понятно, там негодуют и на то, что чужаки вторгаются в их жизненные сферы.
Усовершенствованный проект осциллирующего водного столба, разработанный НИЛ.
В обзоре, сделанном в лаборатории в 1975 г., устройство Масуды характеризуется как «наиболее перспективная схема» на том основании, что конструкция не имеет значительных по размерам подвижных элементов, обладает достаточной эффективностью, использует воздушную турбину, доказавшую на малых установках свою продуктивность и надежность, что изготовление устройств может быть налажено на существующих верфях при существующей технологии и что принцип устройства внушает больше доверия сравнительно со всеми другими. Следует отметить, что приоритет отдавался эффективности.
Спустя год, когда министерство энергетики наконец приступило к распределению средств на дальнейшие исследования, НИЛ была предоставлена возможность работы над проектом Масуды – в направлении, которое она сама определила как самое перспективное. И сегодня лаборатория убедительно защищает преимущества этого проекта.
Он получил новое название – осциллирующий водный столб в силу того, что столб воды колеблется внутри бетонной трубы. Идея Масуды была развита и усовершенствована.
Прежде всего НИЛ опробовала эффективность устройства. Инженер Георг Муди, специализирующийся в данной области, сказал, что они сделали бетонную стенку со стороны набегания морских волн короче другой: в этом состоял первый шаг. Это помогало волнам «создавать столб» внутри конструкции и повышало ее эффективность с 30 до 70%. Затем нижнюю горизонтальную плиту они установили под прямым углом к более длинной тыловой стенке и увеличили эффективность конструкции еще на 20%. Найденная конфигурация напоминает старомодный двухпалубный дилижанс с отверстием с одной стороны для входа пассажиров (или волн). Это неоспоримое усовершенствование было достигнуто менее чем за два года и явилось результатом последовательных испытаний различных моделей с анализом результатов на компьютере. Итоговый вариант весьма отличается от японского.
Модель осциллирующего водного столба в масштабе 1/50 готовится к испытаниям.
Модель НИЛ имеет в верхней части две трубы: одну для всасывания воздуха, когда вода опускается, и другую для выталкивания воздуха при подъеме воды. Трубы имеют выпрямители, т.е. устройства, которые при помощи клапанов создают однонаправленный поток воздуха, подающийся на турбину. Инженеры Королевского университета в Белфасте, работавшие независимо над этим аспектом проблемы, предложили для турбины конструкцию, не нуждающуюся в выпрямителе. Они сравнивают ее с пропеллером такого типа, который не обеспечивает поступательного движения вперед.
Из внимания специалистов не ускользает, что передняя стенка устройства, в полной мере предоставленного во власть волн, будет подвергаться сильнейшим ударам. Мой гид в НИЛ Колин Гривс, коренастый инженер-практик, говорит: «Размах колебаний частиц воды может достигать 20-30 м и установка будет вовлекаться в это движение. Требуется найти средства стабилизации, достаточные, чтобы столб мог противостоять движению волн. Здесь мы возвращаемся опять к трудной задаче выбора золотой середины между сооружением, неподвижно установленным на морском дне в 5-30 км от берега, и плавучим сооружением, свободно реагирующим на внешние воздействия. Понятно, что колебания самого сооружения не должны совпадать по фазе с волновым движением внутри него, дабы вода, перемещаясь относительно плавающего сооружения, могла производить работу. М-р Р.А. Меир из отдела энергетики НИЛ выполнил первое исследование в этом направлении. Он показал, что устройство, имеющее конфигурацию опрокинутого дилижанса, так же эффективно, как неподвижная конструкция, при условии, что волны, генерируемые самим устройством, будут несущественны.
М-р Муди говорит: «Если было бы возможно установить сооружение на дне, то это была бы замечательная штука. Но вспомните, что речь идет о строении, эквивалентном стене гавани протяженностью 120 м. Поэтому мы склонны считать, что плавающее устройство, даже менее эффективное, практически будет выгоднее. Оно не примет энергию самых могучих волн. Но при этом во всяком случае отпадут неприятности, связанные с возможностью аварий. Разрушительные силы будут исключены, но, невзирая на значительное снижение эффективности, выход останется высоким».
Заметим, что корабль Масуды имеет отверстия в днище и в «создание столба» вовлекается меньшая часть волновой энергии. В отличие от него, корабль НИЛ с входными отверстиями на борту устанавливается фронтально волнам и волны бьют в него с полной силой. Получая больше энергии, он будет, следовательно, более эффективным. Однако это пока модель в 1/10 натуральной величины и начнет действовать она, по-видимому, годом позже полномасштабного японского прототипа. Если начать продавать волновые генераторы в другие страны, то не возникнет сомнения, что предпочтительней: действующий полномасштабный корабль или небольшая модель, хоть и усовершенствованная. Если же мы решим строить полномасштабный водный столб, то трудно будет убедить перспективного заказчика в преимуществах нашей установки через три года после того, как Япония распределит свои патенты.
Вместе с тем перед НИЛ стоит серьезная проблема якорного закрепления устройства, и специалисты, имеющие уже большой опыт установки нефтяных платформ в Северном море, ее недооценивают. В отличие от утки и плота, в усовершенствованном водном столбе не требуются элементы, колеблющиеся на волнах. М-р Гривс настаивает на том, что необходима более широкая программа исследований по безопасной установке прототипа. Скоро мы увидим, как функционирует корабль Масуды, и вопрос эффективности всплывет опять. Если, как предполагают, он будет закреплен менее жестко, чем требует установка НИЛ, его эффективность окажется ниже, ибо часть волновой энергии будет растрачиваться на движения самого корабля. Похоже, что корабль Масуды длиной 80 м будет производить не более 20 кВт/м. За Гебридами продуктивность волн 70 кВт/м. В этих условиях эффективность устройства, за которой гоняется НИЛ, обеспечит в итоге огромное его превосходство над проектом Масуды.
Вопрос, отложить ли производство в поисках оптимальной конструкции или вернуться к старому британскому стилю, заимствованному у нас сейчас японцами, т.е. прагматическому подходу, имеет политический характер.
Мне кажется, трудно не понять, что нам бросили вызов в духе наших ранних экспериментов с паровой энергией. Мы производили установки вроде котла Уатта, которые были чудовищно неэффективны по сравнению с последующими моделями. Однако Британия, спотыкаясь, но решительно двигаясь вперед, возглавила 200 лет назад революционный переход от гидроэнергии к энергии пара, совершая ошибки, приносившие позднее выгоду другим странам. И пионерские усилия обеспечили нам ведущее место в промышленной революции.
Было бы печально, если бы мы продолжали сегодня осторожно применять научный подход, видя, как в лучшем британском стиле Япония бросилась вперед.
