Магнит за три тысячелетия - [68]
цельной поковки ротора значительных габаритов. Инженеры и рабочие Ижорского
завода имени А.А.Жданова с честью вышли из этого затруднения: металл для
заготовки массой 230 т варили одновременно в мартеновской и двух электрических
печах; сталеваром удалось обеспечить синхронность плавок. Так был создан самый
крупный слиток в истории отечественной металлургии.
Технические данные советских турбогенераторов находятся сегодня на уровне
характеристик лучших зарубежных машин, а зачастую и превосходят их. Одно из
наиболее значительных зарубежных достижений — построенный в последние годы
фирмой "Броун-Бовери" (ФРГ) турбогенератор мощностью 1300 МВт для АЭС "Библис".
В отличие от большинства советских турбогенераторов у него невысокая частота
вращения (1500 об/ /мин), что позволяет резко увеличить диаметр ротора
(уменьшились центробежные усилия!), сделать его составным и увеличить объем
машины. Вот некоторые данные этого крупнейшего в мире турбогенератора: мощность
его 1300 МВт, КПД = 98,65 %, статор и ротор охлаждаются водой, масса ротора 204
т, статора 371 т, диаметр ротора 1,8 м, длина 7,5 м.
Разобравшись в наиболее современных конструкциях турбогенераторов, можно
заметить, что увеличение их мощности (повышающее экономичность электростанции и
темпы, ввода мощностей) наталкивается на серьезные трудности. Одна из них —
необходимость конструировать роторы диаметром, не превышающим 1350 мм. Такое
требование обусловлено, во-первых, возможностями металлургической
промышленности; во-вторых, достигнутым уже сейчас пределом механической
прочности (при частоте вращения 3000 об/мин). Кроме того, увеличить длину ротора
при заданном диаметре также невозможно из-за возникновения недопустимого прогиба
вала и резонансных явлений.
Не меньшая проблема — бандажи лобовых частей обмотки ротора (каппы) большого
диаметра из немагнитных материалов (составные роторы и бандажи при частоте
вращения 3000 об/мин не применяют вследствие низкой эксплуатационной
надежности).
С ростом мощности и интенсификации охлаждения меняются и показатели
турбогенераторов. Увеличивается токовая загрузка при сравнительно малой
изменяющейся магнитной индукции (последняя ограничена магнитными свойствами
материалов и не может быть существенно повышена). Резко снижается удельный
расход материалов, несколько возрастает КПД.
Наибольшая мощность двухполюсных генераторов традиционных типов, которую, по-
видимому, удастся реализовать в ближайшие 15 лет, будет 1500…2000 МВт, а
наибольшая мощность четырехполюсных 3000…4000 МВт.
Ясно, что для создания генераторов большей мощности понадобятся новые
конструкторские решения и материалы. В этой связи особые надежды ученые и
инженеры возлагают на сверхпроводимость. Недаром одним из основных направлений
развития науки намечены теоретические и экспериментальные исследования в области
сверхпроводящих материалов, а одним из основных направлений развития техники —
разработка сверхпроводниковых турбогенераторов. Сверхпроводящее
электрооборудование позволит резко увеличить электрические и магнитные нагрузки
в элементах устройств и благодаря этому резко сократить их размеры. В
сверхпроводящем проводе допустима плотность тока, в 10…50 раз превышающая
плотность тока в обычном электрооборудовании. Магнитные поля можно будет довести
до значений порядка 10 Тл, по сравнению с 0,8…1 Тл в обычных машинах. Если
учесть, что размеры электротехнических устройств обратно пропорциональны
произведению допустимой плотности тока на индукцию магнитного поля, то ясно, что
применение сверхпроводников уменьшит размеры и массу электрооборудования во
много раз!
По мнению одного из конструкторов системы охлаждения новых типов криогенных
турбогенераторов советского ученого И.Ф.Филиппова, есть основание считать задачу
создания экономичных криотурбогенераторов со сверхпроводниками решенной.
Предварительные расчеты и исследования позволяют надеяться, что не только
размеры и масса, но и КПД новых машин будут выше, чем у самых совершенных
генераторов традиционной конструкции.
Это мнение разделяют руководители работ по созданию нового сверхпроводникового
турбогенератора серии КТГ-1000 академик И.А.Глебов, доктора технических наук
В.Г.Новицкий и В.Н.Шахтарин. Генератор КТГ-1000 испытан летом 1975 г., за ним
последовал модельный криогенный турбогенератор КТ-2-2, созданный объединением
"Электросила" в содружестве с учеными Физико-технического института низких
температур АН УССР. Результаты испытаний позволили приступить к постройке
сверхпроводникового агрегата значительно большей мощности.
Приведем некоторые данные сверхпроводникового турбогенератора мощностью 1200
кВт, разработанного во ВНИИэлектромаш. Сверхпроводящая обмотка возбуждения
выполнена из провода диаметром 0,7 мм с 37 сверхпроводящими жилами из ниобий-
титана в медной матрице. Центробежные и электродинамические усилия в обмотке
воспринимаются бандажом из нержавеющей стали. Между наружной толстостенной
оболочкой из нержавеющей стали и бандажом размещен медный электротермический
экран, охлаждаемый потоком проходящего в канале холодного газообразного гелия
(он затем возвращается в ожижитель).
История познания человеком электричества полна неожиданностей и драматизма. Среди «делавших» эту историю мы найдем людей разных профессий: физика, врача, переплетчика, столяра, государственного деятеля. Различны были их судьбы.В книге читатель встретится с участниками первых кругосветных путешествий, узнает об электрических рыбах, об оживлении людей с помощью электричества… Первое и второе издания книги, вышли в издательстве «Знание» в 1970 и 1978 гг.Книга рассчитана на массового читателя.
Книга известного советского учёного и писателя В. П. Карцева представляет собой первое на русском языке научно-художественное жизнеописание одного из величайших мыслителей мира — английского математика, физика, механика и астронома Исаака Ньютона, оказавшего воздействие на всё развитие науки вплоть до нашего времени. Книга построена на обширном документальном материале, отечественном и зарубежном. Она содержит также широкое полотно общественной и научной жизни Англии конца XVII — первой половины XVIII века.Рецензенты: доктор физико-математических наук, профессор В. В. Толмачёв, кандидат филологических наук, член СП СССР Б. Н. Тарасов.
Среди тех, кто рядом с Лениным прошел весь путь борьбы, ссылки и революции, был его ближайший друг Глеб Максимилианович Кржижановский. Инженер по образованию и поэт в душе, автор «Варшавянки», после победы Октября Г. М. Кржижановский весь пыл революционера, знания и талант отдал созданию единого Государственного плана развития страны. В осуществлении плана ГОЭЛРО, «второй программы партии», весь мир впервые зримо увидел социализм. Став вице-президентом Академии наук СССР, Г. М. Кржижановский активно боролся за то чтобы повернуть академию лицом к жизни, промышленности, сельскому хозяйству, к построению нового общества.
Когда нескольких видных ученых попросили назвать, каковы, по их мнению, три величайших физика всех времен, мнения разделились, но ни один не забыл Максвелла.И действительно, трудно переоценить значение работ этого поистине гениального человека, чьи исследования не только легли в основу современной радио- и телевизионной техники, но и стали краеугольным камнем современного понимания материи.
Авторы этой книги — ученые нашей страны, представляющие различные отрасли научных знаний: астрофизику, космологию, химию и др. Они рассказывают о новейших достижениях в естествознании, показывают, как научный поиск наносит удар за ударом по религиозной картине мира, не оставляя места для веры в бога — «творца и управителя Вселенной».Книга рассчитана на самые широкие круги читателей.
Книга знаменитого британского автора Джона Гриббина «В поисках кота Шредингера», принесшая ему известность, считается одной из лучших популяризаций современной физики.Без квантовой теории невозможно существование современной науки, без нее не было бы атомного оружия, телевидения, компьютеров, молекулярной биологии, современной генетики и многих других неотъемлемых компонентов современной жизни. Джон Гриббин рассказывает историю всей квантовой механики, повествует об атоме, радиации, путешествиях во времени и рождении Вселенной.
В списке исследователей гравитации немало великих имен. И сегодня эту самую слабую и одновременно самую могучую из известных физикам силу взаимодействия исследуют тысячи ученых, ставя тончайшие опыты, выдвигав, остроумные предположения и гипотезы.В книге рассказывается, как эта проблема изучалась в прошлом и как она изучается в настоящее время. Для широкого круга читателей.
Многие физики всю свою жизнь посвящают исследованию конкретных аспектов физического мира и поэтому не видят общей картины. Эйнштейн и Шрёдингер стремились к большему. Поиски привели их к важным открытиям: Эйнштейна — к теории относительности, а Шрёдингера — к волновому уравнению. Раздразненные найденной частью решения, они надеялись завершить дело всей жизни, создав теорию, объясняющую всё.Эта книга рассказывает о двух великих физиках, о «газетной» войне 1947 года, разрушившей их многолетнюю дружбу, о хрупкой природе сотрудничества и открытий в науке.Пол Хэлперн — знаменитый физик и писатель — написал 14 научно-популярных книг.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
В книге обобщены представления о деятельности органов чувств, полученные с помощью классических методов, и результаты оригинальных исследований авторов, основанных на использовании в качестве раздражителя фокусированного ультразвука. Обсуждаются вопросы, связанные с применением фокусированного ультразвука для изучения тактильных, температурных, болевых и слуховых ощущений человека, с его действием на зрительную и электрорецепторную системы животных. Рассмотрены некоторые аспекты клинико-диагностического применения фокусированного ультразвука, перспективы изучения и протезирования сенсорных систем с помощью искусственных раздражителей.