Текст книги "Юный техник, 2002 № 05"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц)

ИНФОРМАЦИЯ

«КАТРАН»-НЕВИДИМКА.Так назвали малозаметный скоростной ракетный катер его создатели – сотрудники ЦМКБ «Алмаз». В обшивке катера использованы элементы технологии «стеллс», а сам катер имеет на вооружении новейший ракетный комплекс «Уран-Э» с 8 противокорабельными ракетами Х-35. Средств борьбы с ними не имеет пока ни один флот в мире, поскольку на активном участке ракеты летят на высоте 3–5 м над поверхностью моря и корабельные средства ПВО не в состоянии обнаружить их даже на подлете к цели. Уникальность боевых возможностей «Катрана» еще и в том, что его собственный управляющий комплекс позволяет вести обстрел 6 маневрирующих целей одновременно по всему горизонту на 360 градусов и на удалении до 130 км. В первую очередь катер предназначен для атак на авианосцы и сопровождающие их корабли охранения. Но в случае необходимости он способен с таким же успехом обстреливать цели на берегу или в прибрежной зоне.

КАРТОФЕЛЬНЫЙ НОЖизобрел инженер НИИ № 16 Минобороны РФ В.Фидельман. Особенность новинки в том, что полуцилиндрическое лезвие практически повторяет форму клубня и позволяет срезать кожуру сразу на большой площади. А поскольку картофелины бывают разного диаметра, то на тонком лезвии есть специальная пружинка, которая позволяет по желанию изменять изгиб. Жена изобретателя вполне довольна новым ножом. А сам он теперь ломает голову, как бы наладить серийное производство новинки. А то знакомые уж просьбами замучили: сделай и им такой же, да и все тут…

ЛЕГЕНДА ИЛИ ГИПОТЕЗА?
Тунгусская катастрофа – дело рук человеческих?

Около семи часов утра 30 июня 1908 года в Сибири, в бассейне реки Подкаменная Тунгуска, произошел взрыв, энергия которого оценивается в несколько мегатонн тротилового эквивалента, что соответствует энергии средней водородной бомбы. Редкие очевидцы видели, несмотря на солнечную погоду, яркий огненный болид бело-голубого цвета, прочертивший небо в направлении на северо-восток. Таежные деревья были повалены в радиусе нескольких десятков километров, вершинами в сторону от эпицентра взрыва. Взрывную волну зафиксировали многие обсерватории мира, а на северном небосклоне еще несколько ночей наблюдалось необычное сияние, отмеченное даже в Европе.

Любопытно, что Тунгусская катастрофа произошла в практически ненаселенном районе Земли и не вызвала человеческих жертв.

Имеются сообщения лишь о сорванных чумах, сбитых с ног их обитателях да об одном пастухе-эвенке, которого взрывной волной подбросило в воздух и ударило о землю. Пастух был настолько потрясен случившимся, что впоследствии ничего толком не мог рассказать о взрыве.

Что же это было? Различные гипотезы и теории выдвигаются до сих пор – предполагают все, что угодно, от столкновения Земли с небольшой кометой или астероидом до гибели в атмосфере Земли инопланетного корабля – «летающей тарелки». О Тунгусской катастрофе написано много книг и статей (разыщите и почитайте, начиная хоть с «классической» книги Воронцова-Вельяминова «Очерки о Вселенной»),

Наибольшее хождение имеет все же метеоритная версия, но вот что интересно – первые экспедиции в район катастрофы (а их удалось организовать лишь в 1927–1930 гг. под руководством ученого-энтузиаста Леонида Алексеевича Кулика) обнаружили обгоревшие на глубину 1…2 см стволы деревьев, но не нашли ни малейших следов метеоритного вещества! Неужели огромный метеорит весь обратился в пыль (но тогда бы хоть следы пыли остались) или утонул в тунгусских болотах?

Не был найден и кратер, неизбежно образовавшийся бы при ударе столь массивного метеорита о поверхность Земли. Несколько небольших воронок, заполненных водой, вполне могли возникнуть естественным образом при таянии вечной мерзлоты.

Надо отметить и очень интересную версию геофизической природы катастрофы, которую выдвинул русский ученый А. Ольховатов < http://olkhov.narod.ru>. Он предположил, что взрыв был вызван мощным электрическим разрядом в атмосфере, электризация же последней могла произойти при подвижках тектонических плит (пьезоэффект в горных породах), выбросах облаков мелкодисперсной наэлектризованной пыли.

След Тунгусского взрыва заметен и через сто лет.

Однако цель этой статьи – не обсуждать разные версии, а познакомить читателей еще с одной, встречающейся с начала 1990-х годов в некоторых американских публикациях и затем на веб-страницах < http://www.tfcbooks.com>, . Она связана с именем талантливого ученого и изобретателя, серба по национальности, но основные работы выполнившего в Америке – Николы Теслы (1856–1943). О нем следует рассказать немного подробнее.

Эмигрировав в США в 1884 г., еще молодым человеком, Тесла короткое время сотрудничал со знаменитым Т. А. Эдисоном, но не «сошелся с ним характером», высказав ряд «крамольных» мыслей. Одна из них относилась к преимуществам энергетических систем многофазного переменного тока, в то время как Эдисон был сторонником сетей постоянного тока. Вся современная энергетика доказала правоту Теслы.

Изобретя и запатентовав электромотор переменного тока (без коллектора и щеток, что в то время казалось невозможным), Тесла стал главным «инженером» строительства ГЭС на Ниагарском водопаде и высоковольтной линии электропередачи в Нью-Йорк.

Спектр научных открытий и предвидений Теслы огромен, среди них упомянем лишь генераторы, моторы, трансформаторы и сети переменного тока, гидроэнергетику, дисковые турбины и центробежный насос, передачу сигналов без проводов (радио), в том числе и многоканальную связь, телевидение, беспроводное управление движущимися объектами, радионавигацию и радиолокацию, роботронику, исследование гамма-лучей и направленных потоков заряженных частиц, космическую связь, включая поиск внеземных цивилизаций. Знаменитый ученый, лорд Кельвин, сказал в 1896 г.: «Тесла дал больше науке об электричестве, чем кто бы то ни было до него». Тесла выдвигался на Нобелевскую премию в 1937 г., но звезда его уже закатывалась, и премия не была присуждена.

Его называли «электрический чародей».

Передача сигналов без проводов была продемонстрирована Теслой на публичной лекции в городе Сент-Луисе еще в 1892 г., т. е. ранее работ А. С. Попова и Г. Маркони. В искровом передатчике использовалась настроенная в резонанс антенная цепь и такая же цепь – в приемнике. Индикатором сигнала служила ярко вспыхивающая трубка Гейслера. После долгой патентной тяжбы Верховный суд США лишь в 1943 г. признал приоритет Теслы в изобретении радио, лишив юридической силы патент Маркони (хотя за давностью лет это и не имело особого практического значения).

Пожалуй, самым известным изобретением Теслы оказался трансформатор, причем не только общеизвестный трансформатор переменного тока промышленной частоты, но и высоковольтный резонансный трансформатор, позволивший получать напряжения до десятков и даже сотен мегавольт (миллионов вольт!).

Первые опыты с большим высокочастотным трансформатором, установленным внутри деревянной башни высотой около 60 м. Тесла произвел на возвышенном плато в КолорадоСпрингсе в 1898 г. Очевидцы рассказывали о сиянии, окружающем башню по ночам, о гигантских искрах-молниях длиной до 40 м, проскакивавших от вершины башни, о лампочках, горящих без батарей и генераторов на расстоянии нескольких миль от башни, и о многих других «чудесах».

Никола Теслаи его таинственная башня.

В начале 1900-х Тесла строит новый, более мощный передатчик на о. Лонг-Айленд, неподалеку от Нью-Йорка (проект Уорденклифф). Передатчик планировался как центр всемирной связи и энергетики. Работы финансировал миллиардер Дж. П. Морган.

Целью Теслы была не радиосвязь, а передача энергии на расстояние без проводов. Он хотел сделать человечество счастливее, обеспечив доступ почти бесплатной электроэнергии в самые глухие уголки земного шара. Для этого он и разрабатывал проекты передачи высокочастотной электроэнергии почти без потерь и на значительные расстояния. Передача же информации была побочным продуктом исследований. Его работы до сих пор окружены завесой таинственности и мистики, тем более что записей исследований почти не сохранилось.

Н. Тесла придерживался философии, близкой к буддизму, был вегетарианцем, все деньги тратил на научные исследования, резко отрицательно относился к войнам, армиям и вооружениям. Он считал, что каждый человек есть часть единого целого – человечества и должен работать и жить достойно, для блага и процветания всех.

Нет сомнения, что к изобретателю неоднократно обращались с предложениями разработать новый вид электрического оружия. Разумеется, такие предложения отвергались. Лишь перед Второй мировой войной Тесла обратился к британскому правительству с проектом организации «энергетического щита» у берегов Англии, который сделал бы невозможным проникновение вражеских кораблей и самолетов. Нужны были дорогостоящие исследования, и от проекта отказались, к тому же изобретателя к тому времени многие считали полусумасшедшим фантазером.

Об отношении Теслы к войнам и оружию говорит и следующий факт: когда во время Второй мировой войны А. Эйнштейн обратился к президенту США Рузвельту с письмом о разработке немцами ядерного оружия (до которого на самом деле было далеко), в Лос-Аламосе (США) создали ядерную лабораторию, в которую пригласили всех ведущих ученых-физиков мира. Приглашение получил и Тесла, но, в отличие от других, наотрез отказался. После вскоре последовавшей его кончины (Тесла умер в бедности) квартира была опечатана и рукописи изъяты агентами ФБР.

Но вернемся к началу 1900-х годов. Строительство новой башни «съедало» все деньги, как субсидированные Морганом, так и полученные от продажи патентов. В то же время акции Теслы резко падали – ведь Маркони уже передавал радиосигналы через океан, и его компания купалась в лучах славы и успеха.

Тесле приходилось давать все новые обещания, сведения о которых разбросаны в немногих публикациях тех лет. Он предлагал, например, измерить размеры Земли с точностью до нескольких футов (очевидно, используя резонансные свойства земного шара), осветить землю и океаны ровным рассеянным свечением верхних слоев атмосферы, передавать энергию направленно в заданные районы Земли (последнее заслуживает особого внимания в связи с рассматриваемой гипотезой).

Наконец, к 1906 г. Морган отказал в финансировании, и проект оказался под угрозой полного краха. Фирма «Вестингауз», поставившая мощное электрическое оборудование, поговаривала о его демонтаже и вывозе. Но передатчик был практически готов! Просто необходим был какой-нибудь сенсационный успех, чтобы финансирование продолжилось.

Не исключено, что от отчаяния в июне 1908 г. Тесла решился на серьезный эксперимент по передаче большой энергии в какое-либо малонаселенное место Земли, чтобы проверить свои расчеты. Может быть, место вблизи Подкаменной Тунгуски было выбрано намеренно, может быть, оно оказалось случайным, а энергия передавалась в арктические районы (о. Лонг-Айленд, Северный полюс и место Тунгусского взрыва лежат на одной дуге большого круга).

Что же могло произойти? Известно, что верхние слои атмосферы (ионосфера) являются проводником электричества из-за большой концентрации электронов и положительных ионов. В то же время имеется значительный градиент потенциала в нижних слоях атмосферы, обладающих свойствами диэлектрика, достигающий сотен вольт на метр, а иногда и более. Несложные расчеты показывают, что положительный потенциал ионосферы относительно Земли должен составлять десятки мегавольт.

Разряд сферического конденсатора ионосфера – Земля в этих условиях высвобождает энергию, вполне сравнимую с энергией Тунгусского взрыва. Но в обычных условиях электрическая прочность нижних слоев ионосферы почти на три порядка выше, и такой «пробой» ионосферы на Землю невозможен.

Однако пробой можно и инициировать, создав подходящие условия, т. е. наложив на статическое поле между Землей и ее ионосферой дополнительное, переменное. Не исключено, что Тесла мог возбудить сферический объемный резонатор, образованный зазором Земля – ионосфера таким образом, что в каком-то месте напряженность суммарного поля стала достаточной для ионизации воздуха, а далее процесс пошел лавинообразно, приведя к пробою и гигантскому электрическому взрыву.

Не случайно, что взрыв произошел утром – ведь в связи с ионизирующим действием солнечных лучей высота нижней границы ионосферы уменьшается со 110…120 км до примерно 90 км. Следовательно, пробой произошел как раз в области понижения высоты ионосферы (где тонко – там и рвется).

Более того, по линии терминатора (смены дня и ночи) на нижней границе ионосферы образуется как бы впадина – вогнутая поверхность, способная фокусировать электромагнитные волны. С помощью глобуса, выставленного на солнце, легко убедиться, что линия терминатора проходила тогда от Тунгуски (утро) через Гренландию к восточному побережью США (вечер).

Мы не рискуем утверждать, что все так и было в действительности, но некоторые последующие высказывания Теслы прямо указывают на такую возможность. Он говорил (в 1915 г.), что передача электрической энергии без проводов и производство разрушительного воздействия на расстоянии вполне реальны, и он уже конструировал передатчик, дающий такую возможность.

Более того. Тесла впоследствии говорил, что человечество еще не созрело для того, чтобы получить в руки столь мощный и опасный источник энергии. Увидев катастрофический результат своего эксперимента. Тесла не дал в руки политиков, военных и прочих авантюристов средства для достижения их низменных целей.

Описанная гипотеза красива и, в общем-то, не противоречит имеющимся фактам. Как бы то ни было, даже если Тесла и не имел никакого отношения к Тунгусскому взрыву, я хочу воспользоваться случаем привлечь внимание читателя к работам этого великого и еще по достоинству не оцененного ученого и не менее великого гуманиста, посвятившего всю жизнь служению человеческому прогрессу.

В. ПОЛЯКОВ, профессор

* * *

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

ЧТОБЫ НЕ МЫТЬ ОКНА.Мытье окон – одна из самых неприятных работ в домашнем хозяйстве. А уж если мыть нужно огромные стекла современных небоскребов, приходится нанимать верхолазов и платить им немалые деньги. К счастью, новая технология обещает в скором времени избавить нас от такой необходимости. Британская стекольная компания «Петилктон» уже в этом году начнет продавать самоочищающееся оконное стекло. В отличие от обычного, оно покрывается тонкой пленкой из окиси титана. Когда дождевая вода попадает на обычное стекло, она собирается в капли и скатывается с него ручейками. Окисная же пленка хорошо смачивается водой, которая растекается по нему тонким слоем и смывает всю грязь и пыль, накопившуюся за промежуток между дождями.

Кроме того, даже в сухую погоду такое стекло может очищаться само собой. Механизм очистки состоит в том, что ультрафиолетовые солнечные лучи воздействуют на органическую пыль в присутствии окиси титана, служащего катализатором. В результате грязь разлагается на углекислый газ и водяные пары, которые тут же улетучиваются.

КТО СПИТ, ТОТ ОБЕДАЕТ.Так говорил знаменитый д'Артаньян своему слуге Планше. И был прав. Недавно ученые выяснили, что от нехватка сна организм вырабатывает лишний инсулин, который повышает аппетит. Кроме того, недосып препятствует производству гормона роста, обладающего также способностью сжигать лишний жир. И, наконец, в организме недоспавшего начинает очень быстро вырабатываться кортизол, способствующий превращению человека в «жиртрест».

КОМПЬЮТЕР – ТРЕНЕР ФУТБОЛИСТОВ?Как пишет английская газета «Дейли экспресс», инженеры из Ливерпульского университета имени Джона Мура разработали компьютеризованный комплекс аппаратуры, которая позволяет записывать и анализировать поведение игроков на футбольном поле. В ходе тренировки или игры центральный процессор постоянно получает сигналы от миниатюрных датчиков, которые прикреплены к одежде и обуви футболистов.

Если такими же сенсорами снабдить и футбольный мяч, компьютер получит возможность обеспечить тренера точными данными – кто, когда и какую ошибку на поле совершил. Исправлять их пока приходится вручную, в ходе тренировок. Но, как говорят некоторые футурологи, если вживить футболистам в мозг электронные чипы, то необходимые команды компьютер будет транслировать непосредственно в голову каждому игроку. Команда превратится в этакий компьютеризованный механизм, обыграть который будет практически невозможно.

УЖЕ НЕ УКУСИТ. Австралийский химик Кристофер Харви разработал технологию, которая позволяет наносить репелленты на обычный текстиль. Одежда, изготовленная из такой ткани, не только отпугивает кровососущих насекомых, но даже убивает их на расстоянии. Противомоскитная одежда выдерживает около 50 стирок, не теряя при этом своих защитных свойств.

НОВАЯ ЖИЗНЬ ЗАБЫТЫХ ИДЕЙ
Неизвестный Брайтон, или новый двигатель, в котором нет ничего нового

Знаменитый двигатель Рудольфа Дизеляимел КПД 35 %, почти в три раза выше, чем у других тепловых двигателей. Это обеспечило ему полный успех. За последующие сто лет КПД лучших двигателей внутреннего сгорания постепенно приблизился к 50 %. О дальнейшем его повышении говорят с трудом.

Заметим, что эти цифры относятся к «парадному» режиму работы с постоянной скоростью вращения и нагрузкой. Такое бывает далеко не всегда. Как правило, от двигателя требуется лишь часть его номинальной мощности. И совсем не та скорость вращения, которую ему «хочется» развивать. Приходится подключать редуктор или коробку скоростей. Еще мощность нужно передать к месту потребления. Это делает трансмиссия. Но у них есть свой рабочий режим… Потери растут. Вот и получается, что, когда двигатель внутреннего сгорания должен работать при постоянном изменении мощности и скорости, до потребителя доходит лишь ничтожная часть энергии, содержащаяся в топливе. Так, например, в городском цикле КПД автомобиля на колесе 7 %. В семь раз меньше, чем парадный КПД его двигателя.

Если бы существовал двигатель, который можно подключать непосредственно к колесу, получая от него нужную мощность и крутящий момент при высоком КПД, без применения передач и трансмиссий, то расход топлива на автомобиле уменьшился бы в семь раз. Но возможно ли такое?

Вспомним паровоз. Единственный цилиндр его паровой машины шатуном соединялся с колесами. Сцепления и коробки передач не было и в помине. Простой подачей пара в цилиндр паровозы трогали с места тысячетонные составы. Паровая машина имела способность к саморегулированию, обусловленную природой. На подъеме она автоматически замедляла ход, увеличивая крутящий момент. Происходило это оттого, что клапан дольше оставался открытым и в цилиндр успевало попасть больше пара. На горизонтальном участке паровоз разгонялся. Укорачивалось время открытия клапана, порции пара уменьшались. Но росли обороты, и в итоге росла мощность. Маленькие порции пара получали более полное расширение, и возрастал КПД двигателя. Однако у паровоза он не превышал 14 %. Поэтому его и заменил тепловоз. Система из дизеля, электрогенератора, мотора и шестеренчатой передачи, КПД – 25 %.

А возможен ли двигатель со свойствами паровой машины и экономичностью дизеля?

Да, и не нужно ломать над ним голову. В 1878 году, за пятнадцать лет до получения Дизелем своего патента, Д.Брайтон из Филадельфии построил двигатель, работавший необычным образом (рис. 1).

Рис. 1. Двигатель Брайтонав исполнении Симона.

Воздух сжимался в отдельном цилиндре. Затем он смешивался с топливом и поступал в рабочий цилиндр – цилиндр сгорания. У самого входа в него смесь поджигалась и врывалась струей пламени. Оно горело при постоянном давлении. Объем продуктов сгорания превышал объем воздуха в 3–5 раз. Горение продолжалось до тех пор, пока был открыт клапан. В это время продукты сгорания действовали на поршень с тем давлением, которое создал компрессор. После закрытия клапана газы продолжали толкать поршень, расширяясь под действием внутренней энергии. В итоге совершалась работа, значительно превышавшая работу сжатия.

Брайтон жил в эпоху, когда термодинамика лишь зарождалась. Он не знал о зависимости КПД цикла от давления. Действуя интуитивно, он поднял его до 4,75 атмосферы. Как следует из отчета об испытаниях независимой комиссии профессора Терстона, полная мощность, развиваемая рабочим цилиндром, достигала 8,62 л.с. Из нее 3 л.с. тратилось на сжатие воздуха в компрессоре, 1,62 л.с. терялось на трение в механизме и 4 л.с. составляли полезную мощность. При этом КПД двигателя равнялся 10–12 % на светильном газе и 7,5 % на керосине. (Последнее было связано с применением очень неудачного испарительного карбюратора.)

В то время КПД паровых машин мощностью до 10 л.с. равнялся 3–6 %, а КПД лучшей судовой машины мощностью 650 л.с. не превышал 12 %. Таким образом, двигатель Брайтона уже в момент своего появления оказался одним из самых эффективных двигателей своего времени.

Но инженерный мир не понял Д.Брайтона. Погнались за простотой. Предпочли сжатие, расширение и сгорание вести в одном и том же цилиндре. Что привело к результатам, которые мы видим сегодня.

Правда, Брайтон полностью не забыт. В газотурбинных двигателях сжатие происходит в отдельном компрессоре, сгорание при постоянном давлении, а расширение в турбине. С точки зрения термодинамики, не имеет значения, как процесс реализуется чисто технически. Поэтому процесс, происходящий в газотурбинных двигателях, называют циклом Брайтона. В основном это двигатели больших мощностей, хорошо зарекомендовавшие себя в авиации и на флоте. Их достоинства общеизвестны, и задерживаться на них мы не будем.

Вернемся к поршневому варианту двигателя Брайтона. Достаточно компрессор соединить с цилиндром сгорания через ресивер, в котором собрался бы приличный запас сжатого воздуха, как двигатель обретает свойства паровой машины. При увеличении нагрузки на валу скорость вращения уменьшается. Но теперь клапан дольше остается открытым, дольше работает горелка и в цилиндр попадает больше продуктов сгорания. Увеличивается работа и крутящий момент.

При старте достаточно открыть кран ресивера, зажечь горелку, и двигатель заработает. И тогда сдвинет с места тысячетонный состав. При разгоне все произойдет, как в паровой машине, только вместо уменьшения порций пара будут уменьшаться порции топлива. Регулировка его мощности производится простым изменением длительности открывания впускного клапана.

И в этом отношении брайтон (будем называть его, как дизели и стирлинги, с маленькой буквы) не только не хуже паровой машины, но, пожалуй, много лучше. Ему не нужен опасный паровой котел, а при давлении 30–40 атмосфер его КПД начинает превышать 40 %. С таким двигателем можно строить автомобили, не имеющие коробки скоростей, локомотивы без электрической передачи. Брайтон можно непосредственно присоединять к колесу. Как это было на паровозах. Одним словом, брайтон – идеальный двигатель для XXI века.

Но попробуем его усовершенствовать. Очень важно, чтобы на всех режимах работы КПД оставался высоким.

Теория показывает, что для этого необходимо ввести регенерацию, использовать тепло выхлопных газов для подогрева воздуха, выходящего из компрессора. При этом КПД может достигать 50 %. На рисунке 2 тепловоз с таким двигателем.

Рис. 2. Тепловоз с двигателем Брайтона:

_{1– горелка; 2– рабочий цилиндр; 3– глушитель-регенератор; 4– ресивер; 5– свободнопоршневой брайтон-компрессор;  6– топливный бак.}

Внешне он напоминает паровоз. Только вместо цилиндра паровой машины цилиндр сгорания двигателя Брайтона. Он снабжен горелкой с электрическим клапаном для впуска воздуха и топлива, а также свечой зажигания. Кроме того, имеется электрически управляемый выпускной клапан. В корпусе тепловоза ресивер с запасом сжатого воздуха и свободно-поршневой компрессор. От обычного он отличается тем, что кривошипно-шатунного механизма в нем нет. Поршень цилиндра сгорания через шток соединен с поршнем компрессора. Отработавшие газы из главного двигателя поступают в регенератор, который одновременно является и глушителем шума. Здесь они отдают часть своего тепла воздуху, направляющемуся из ресивера в главный двигатель.

На принципах Брайтона можно строить свободнопоршневые, бесшатунные и даже роторные двигатели.

Последних предложены тысячи вариантов. Как правило, их трудно сделать и почти невозможно добиться в них качественного сгорания топлива. Пример тому двигатель Ванкеля. Несмотря на простоту и компактность, он применяется крайне редко. Причина – в узком, похожем на щель, объеме сгорание происходит неполно, в результате чрезмерный расход топлива и высокая токсичность выхлопа. И это несмотря на пятьдесят лет работы по доводке двигателя. Да и в цилиндрическом объеме обычного двигателя сгорание большая проблема.

Всякий раз, когда создается мотор с новыми размерами, на отладку процесса сгорания уходят многие годы. А в брайтоне мы имеем нечто совсем иное. Сгорание начинается и полностью (без образования токсичных продуктов) заканчивается в горелке на коротком участке длиною в несколько миллиметров. В рабочий объем входят только продукты сгорания.

Форма его для них безразлична. Поэтому цикл Брайтона можно осуществить на роторном двигателе любого типа. На нашем рисунке 3 схема силовой установки с роторным брайтоном. За основу можно взять любой роторный двигатель с компрессором такого же типа. Мы отдали предпочтение двигателю, который построил в 1941 году советский инженер, впоследствии академик Махолдиани.

Рис. 3. Роторный брайтон:

_{1– горелка; 2– шиберная пластина; 3– ротор;  4– компрессор.}

Здесь ротор специальной формы вращается в цилиндре с двумя выдвигающимися пластинами (шиберами). Рабочий объем двигателя образован одним из выступов на роторе и шибером. После кратковременной вспышки горелки продукты сгорания создают давление на выступ ротора, вызывая его движение. В определенный момент наклонный скат другого выступа ротора выдвинет шибер, и вращение продолжается.

На оси двигателя стоит компрессор аналогичного типа. Роторные машины шиберного типа отличаются исключительно низким трением и плавностью хода.

В заключение подумаем об экологической чистоте двигателей Брайтона. Ответ на этот вопрос могут дать чисто бытовые наблюдения. Когда в закрытом гараже заводят автомобиль, то обычно не успевают добежать до двери, задыхаясь от выхлопных газов.

В двигателе обычного типа сгорание происходит внутри замкнутого объема, заполненного смесью, химический состав которой быстро и непредсказуемо меняется. Он почти не управляем, не доходит до конца и сопровождается выделением ядовитых веществ.

В горелках процесс окисления топлива идет непрерывно и легко поддается контролю. Поэтому токсичность двигателей Брайтона будет в сотни раз ниже, чем у двигателей обычного типа.

Мы нарисовали привлекательную картину. Все уже было.

Что же придумывать нечто новое! Сочетание известных элементов приводит к весьма необычному и полезному результату. Но если это и изобретение, то получить на него патент будет чрезвычайно трудно. Но мы попробуем…

А.ИЛЬИН

Рисунки автора