Станислав Зигуненко - 100 великих достижений в мире техники

• Название: 100 великих достижений в мире техники
• Автор: Станислав Зигуненко
• Жанр: Техническая литература
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-4444-0048-7

Чудеса бывают разные. Одни – сказочные, другие – реальные. Например, запуск в космос человека. В 1961 году многие этот полет воспринимали как техническое чудо. Не случайно и С.П. Королев – главный конструктор, под руководством которого был осуществлен данный проект, назвал эту и подобные разработки «фантастикой в чертежах».

Подобные реальные чудеса нередко случаются и в наши дни. И порой мы даже им не удивляемся. Каждое такое «чудо» есть концентрат остроумной идеи, точного расчета, великолепных технологий и упорного труда. Такими чудесами стоит гордиться, по ним стоит учиться.

О ста самых поразительных открытиях, разработках и изобретениях XX и XXI веков рассказывает очередная книга серии.

---

Что думают американцы? Тем не менее от идеи ядерной взрывной электростанции не отказались окончательно. За прошедшие годы она оказалась в значительной степени модернизированной. Вот что пишет по этому поводу американский журнал «Текнолоджи ревью»:

«Небольшие подземные ядерные взрывы могли бы снабжать мир электроэнергией в течение нескольких столетий. В отличие от других способов осуществления термоядерного синтеза этот метод уже сейчас осуществим и доступен».

Наиболее практичный и экономичный путь получения термоядерной энергии видится таким. В подземных камерах производятся небольшие взрывы, а высвобождаемая при этом энергия поглощается теплоаккумуляторами. В их роли могут выступать соли, плавящиеся под действием термоядерного тепла. Далее через теплообменник тепло будет передаваться воде, и, преобразованная в пар, она будет крутить турбины парогенераторов.

Удалять отходы и неиспользованное топливо из рабочей камеры будут те же соли. Их переправят на находящийся тут же, под землей, завод по переработке. А те отходы, использовать которые уже невозможно, превращены в стеклообразную твердую массу и похоронены глубоко под землей.

«Подобная идея, конечно, кажется опасной, – пишет журнал. – Однако электростанции, основанные на процессах мирных термоядерных взрывов (МТВ), будут в действительности все же безопаснее, чем нынешние АЭС, сравнимые с электростанциями, базирующимися на синтезе с магнитным и инерционным удержанием плазмы…»

Так это или нет, должны подтвердить более детальные расчеты и компьютерное моделирование. Однако уже сегодня можно увидеть одну из положительных сторон нового проекта.

С помощью МТБ станет возможным постепенно избавиться от излишков ядерного оружия, которого накоплено столько, многие эксперты задумываются: как его уничтожить с минимальным уроном для окружающей среды?

Жаль только, что в «Текнолоджи ревью» нет и намека на то, что у авторов идеи МТБ были предшественники. Возможно, конечно, они не читают наших научно-популярных журналов. Или в очередной раз повторяется старая история: идеи наших соотечественников всплывают через некоторой время за рубежом, принося изрядные дивиденды. Только, увы, не нам…

Начнем с простого. И все же наши энтузиасты продолжают свои разработки. Так недавно мне довелось познакомиться с еще одним проектом использования энергии взрывчатки в мирных целей. Ее авторы – московские исследователи А. Яковенко, Э. Шабалин и С. Хилов придумали вот что.

«Борясь за чистоту атмосферы, технический мир ищет и находит множество типов альтернативной энергетики, – начал свой рассказ руководитель разработки инженер-гидротехник Александр Леонидович Яковенко. – Один из видов – это гидроэлектростанции всех типов, как по конструкции, так и по условиям эксплуатации»…

Причем ныне имеет смысл обратить особое внимание на малую гидроэнергетику, так как в России охвачено центральным электроснабжением только 40–45 % территории, а энергетический потенциал малых рек России в несколько раз выше, чем всех крупных ГЭС, вместе взятых. Но любая ГЭС не может работать без воды и ее напора; чем выше напор и больше расход воды, тем мощнее гидростанция.

Значит, ГЭС строятся только на реках, а чтобы создать напор, надо возводить плотину. А нельзя ли построить ГЭС, не привязывая ее к потоку реки? Оказывается, можно, и вариантов достаточно много, нужно только найти наиболее технологичный и дешевый вариант для данного конкретного случая.

«Несколько вариантов микро– и мини-ГЭС, с замкнутым циклом потока воды, мы и решили вынести на суд специалистов», – продолжал Яковенко. И далее изложил следующие подробности. Разработанные исследователями схемы позволяют в принципе создавать ГЭС даже в заброшенных шахтах, в карьерах и разработках, в отслуживших свой срок зданиях ТЭЦ и АЭС…

Главная часть новой ГЭС – цилиндрический или торообразный корпус с поддоном в нижней части. С ним соединяется водоводом накопительную емкость. Внутри корпуса помещена турбина. Она представляет собой барабан, имеющий вертикальную ось вращения. По наружной поверхности барабана закреплены лопасти, которые принимают импульсный поток и приводят барабан во вращение.

Главное в этой системе – обеспечить подъем воды в накопительную емкость, или, говоря проще, в водонапорную башню. Если просто накачивать воду насосами из реки или иного ближайшего водоема, овчинка может получиться не стоящей выделки – насосы наверняка потребуют больше энергии, чем сможет выработать наша мини-ГЭС.

И тогда в поисках источника «даровой» энергии изобретатели обратили свое внимание на… боеприпасы. Дело в том, что на военных складах ныне скопилось огромное количество снарядов, мин и бомб, хранящихся еще со времен Второй мировой войны. А любая взрывчатка тоже имеет свой гарантийный срок. И после его истечения возможны несанционированные взрывы, которые последнее время случаются на военных складах нашей страны то там, тот тут.

Военные вынуждены вывозить просроченные боеприпасы на полигоны и взрывать их там. Но по-хозяйски ли это? Вот наши изобретатели и предлагают, например, такой вариант. Вода из речки или пруда самотеком заполняет некую емкость, в центре которой периодически размещают тот или иной боеприпас, а потом подрывают его. Возникает ударная волна, избыточное давление которой загоняет воду по специальному водоводу в емкость водонапорной башни, расположенную на некоторой высоте.

А уже оттуда вода, по другому водоводу, падает с высоты на лопасти турбины, вращая ее. А в нижний водоем тем временем натекает новая порция воды, следует новый взрыв, и весь процесс повторяется опять и опять.

По расчетам конструкторов, стоимость 1 кВт электроэнергии будет эквивалентна взрыву 30–50 г тротила.

Накопив таким образом необходимый опыт, можно затем будет подумать и о взрывных электростанциях, которые будут использовать все более и более мощные заряды, включая и ядерные…

Бомба против пожара

Еще один способ конверсии предлагают специалисты Государственного научно-производственного предприятия «Базальт». Одно из самых страшных изобретений нашего времени – вакуумную бомбу – они используют как эффективное средство тушения с воздуха лесных пожаров или уничтожения зон огневого шторма, возникающего при техногенных авариях и катастрофах, скажем, на нефтепромыслах или нефтепроводах, складах горюче-смазочных материалов или, того хуже, в местах складирования боеприпасов и взрывчатых веществ.

«Обычно пожары с воздуха ликвидируют с помощью авиационных сливных систем, – рассказал ведущий инженер-конструктор ГНПП “Базальт” Николай Владимирович Середа. – Говоря проще, в специальные танки самолета Бе-200 или Ил-76 заливают воду или иную огнегасящую жидкость. Пролетая над очагом пожара, экипаж самолета сбрасывает ее, сбивая огонь»…

Так предполагается в теории. На практике же обычно с одного захода редко удается сбить пламя. Во-первых, потому, что не так просто точно попасть в назначенное место – ветер может снести водяное облако в сторону. Во-вторых, сама вода рассеивается в воздухе, превращаясь в капли своеобразного тумана, гасящей способности которого недостаточно, чтобы сбить сильное пламя.

Взрыв вакуумной бомбы может помочь в борьбе с пожарами

В общем, как показывает практика, КПД подобных систем редко когда превышает 5 %. Иное дело, если мы используем авиационные бомбовые средства пожаротушения. В основе их использования лежат стандартные авиационные 500-килограммовые бомбовые кассеты. Только начиняют их, наряду со взрывчаткой, еще и пламягасящими составами.

«Сама операция по тушению пожара теперь во многом напоминает обычное бомбометание, – продолжал свой рассказ Н.В. Середа. – Бомбардировщик заходит на цель и прицельно сбрасывает бомбы. Вероятность попадания тут куда выше, чем при “бомбардировке” просто водой. И погодные условия куда меньше влияют, и военные пилоты, как правило, имеют для такой работы большие навыки».

В общем, как показали испытания на полигоне, при новой методике вероятность накрытия очага пожара уже при первой атаке возрастает до 90 %. А стоимость такой операции с учетом затрат горючего, повторных заходов для набора воды и ее сбрасывания удешевляется в 6–8 раз.

Еще одно преимущество новой методики – бомбами удается сбить пламя даже с горящей нефти или газа. Потому как образующая при взрыве ударная волна начисто «отрезает» пламя, лишает его кислорода.

Робот-стеноход

…Огонь так разбушевался, что даже видавшие виды бойцы пожарной охраны не рисковали приблизиться к «очагу возгорания» – огромному резервуару с нефтью. Меж тем пламя грозило перекинуться на другие сооружения нефтеперерабатывающего завода.