Магнит за три тысячелетия - [69]
Подшипники работают при комнатной температуре. Обмотка статора выполнена из
медных проводников (охладитель — вода) и окружена ферромагнитным экраном из
шихтованной стали. Ротор вращается в вакуумированном пространстве внутри
оболочки из изоляционного материала. Сохранение вакуума в оболочке гарантируют
уплотнители.
Опытный генератор КТГ-1000 был в свое время самым крупным по габаритам
криотурбогенератором в мире. Цель его создания — отработка конструкции
вращающихся криостатов больших размеров, устройств подачи гелия к
сверхпроводящей обмотке ротора, исследование тепловой схемы, работы
сверхпроводящей обмотки ротора, его захолаживания.
А перспективы просто завораживают. Машина мощностью 1300 МВт будет иметь длину
около 10 м при массе 280 т, в то время как аналогичная по мощности машина
обычного исполнения имеет длину 20 м при массе 700 т! Наконец, обычную машину
мощностью более 2000 МВт создать трудно, а при использовании сверхпроводников
можно реально достичь единичной мощности 20 000 МВт!
Итак, на выигрыш в материалах приходится примерно три четверти себестоимости.
Облегчаются производственные процессы. Любому машиностроительному заводу проще и
дешевле сделать несколько крупных электрических машин, чем большое количество
мелких: меньше требуется рабочих, не так напряженно загружаются станочный парк и
другое оборудование.
Для установки мощного турбогенератора нужна относительно небольшая площадь
электростанции. Значит, сокращаются расходы на сооружение машинного зала,
станцию можно быстрее ввести в строй. И, наконец, чем крупнее электрическая
машина, тем выше ее КПД.
Однако все эти преимущества не исключают технических трудностей, возникающих при
создании крупных энергетических агрегатов. И, что самое существенное, их
мощность можно увеличивать лишь до определенных пределов. Расчеты показывают,
что перешагнуть верхний предел, ограниченный мощностью турбогенератора 2500 МВт,
ротор которого вращается с частотой 3000 об/мин, не удастся, так как этот предел
определяется, в первую очередь, прочностными характеристиками: напряжения в
механической конструкции машины более высокой мощности возрастают настолько, что
центробежные силы неизбежно вызовут разрушение ротора.
Немало забот возникает при транспортировке. Для перевозки того же
турбогенератора мощностью 1200 МВт пришлось построить сочлененный транспортер
грузоподъемностью 500 т, длиной почти 64 м. Каждая из двух его тележек опиралась
на 16 вагонных осей.
Многие препятствия сами по себе отпадают, если использовать эффект
сверхпроводимости и применить сверхпроводящие материалы. Тогда потери в роторной
обмотке можно практически свести к нулю, так как постоянный ток не будет
встречать в ней сопротивления. А раз так, повышается КПД машины. Протекающий по
сверхпроводящей обмотке возбуждения ток большой силы создает столь сильное
магнитное поле, что уже нет необходимости применять стальной магнитопровод,
традиционный для любой электрической машины. Устранение стали снизит массу
ротора и его инерционность.
Создание криогенных электрических машин — не дань моде, а необходимость,
естественное следствие научно-технического прогресса. И есть все основания
утверждать, что к концу века сверхпроводящие турбогенераторы мощностью более
1000 МВт будут работать в энергосистемах.
Первая в Советском Союзе электрическая машина со сверхпроводниками была
спроектирована в Институте электромеханики в Ленинграде еще в 1962…1963 гг. Это
была машина постоянного тока с обычным ("теплым") якорем и сверхпроводниковой
обмоткой возбуждения. Мощность ее составляла всего несколько ватт.
С тех пор коллектив института (сейчас — ВНИИэлектромаш) работает над созданием
сверхпроводящих турбогенераторов для энергетики. За истекшие годы удалось
построить опытные конструкции мощностью 0,018 и 1 МВт, а затем и 20 МВт…
Каковы же особенности этого детища ВНИИэлектромаша?
Сверхпроводящая обмотка возбуждения находится в гелиевой ванне. Жидкий гелий
поступает во вращающийся ротор по трубе, расположенной в центре полого вала.
Испарившийся газ направляется обратно в конденсационную установку через зазор
между этой трубой и внутренней стенкой вала.
В конструкции трубопровода для гелия, как и в самом роторе, есть вакуумные
полости, создающие хорошую теплоизоляцию. Вращающий момент от первичного
двигателя подается к обмотке возбуждения через "тепловые мосты" — конструкцию,
достаточно прочную механически, но плохо передающую тепло.
В итоге конструкция ротора представляет собой вращающийся криостат со
сверхпроводящей обмоткой возбуждения.
Статор сверхпроводящего турбогенератора, как и в традиционном варианте, имеет
трехфазную обмотку, в которой магнитным полем ротора возбуждается
электродвижущая сила. Исследования показали, что применять сверхпроводящую
обмотку в статоре нецелесообразно, так как на переменном токе в сверхпроводниках
возникают немалые потери. Но в конструкции статора с "обычной" обмоткой есть
свои особенности.
Обмотку оказалось возможным в принципе разместить в воздушном зазоре между
статором и ротором и крепить по-новому, с помощью эпоксидных смол и
конструктивных элементов из стеклопластика. Такая схема позволила разместить
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.
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.
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.
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.
Ричард Мюллер, профессор Калифорнийского университета в Беркли, собирает все достижения современной физики и предлагает нам сложить из них пазл. Он рассказывает об открытиях Эйнштейна, о черных дырах, в которых, возможно, сосредоточена большая часть энтропии Вселенной, делится последними новостями из квантовой физики, а также исследует три модели движения времени.Книга будет интересна студентам и преподавателям, а также всем, кто интересуется физикой и концепцией времени и хочет расширить свой кругозор.На русском языке публикуется впервые.
Евгений Фейнберг — физик, известен также исследованиями в области теории познания, философии науки и искусства; доктор физико-математических наук, профессор. Член-корреспондент РАН (с 1966).Публикация посвящена немецкому ученому-атомщику, пожалуй единственному, кому удалось избежать преследований и репрессий со стороны гитлеровского руководства. Чтобы понять политическую позицию Гейзенберга в тот период, необходимо учитывать традиционную аполитичность немецких ученых, среду, к которой принадлежал ученый и, самое главное, немецкий народ в огромном большинстве пошел за Гитлером.
Есть ли жизнь на Марсе? Мы до сих пор не знаем ответа на этот вопрос. Но зато мы точно знаем, что скоро она там появится. Автор этой книги, специалист в области технологических прогнозов и постоянный спикер ТЕД Стивен Петранек, уверен: первый пилотируемый полет на Марс состоится еще до 2030 года. Причем это, скорее всего, будет экспедиция в один конец: астронавты, высадившиеся на Марсе, останутся там навсегда, чтобы основать первый аванпост человечества за пределами Земли. Этим первопроходцам предстоит решить множество сложнейших проблем, но похоже, что все необходимые для этого технологии уже сегодня есть в нашем распоряжении.
Статья опубликована в журнале «Огонек», № 35 (954), 1945.
Эта книга переворачивает все прежние представления о Николе Тесле! Шокирующая правда о самых засекреченных проектах славянского гения! Информационная бомба под основы современного миропорядка!Почему, будучи популярнейшим изобретателем своей эпохи, потеснившим на научном Олимпе самого Эйнштейна, Никола Тесла в то же время является самым недооцененным и запрещенным ученым XX века? Почему его революционные открытия пытаются скрыть под нагромождением мифов и псевдонаучных спекуляций, а большая часть его творческого наследия до сих пор хранится в секретных архивах американских спецслужб? Кем он был на самом деле — добрым чудотворцем, мечтавшим подарить человечеству неисчерпаемые источники энергии, или аморальным безумцем, ставившим смертельно опасные опыты не только на себе, но и на других людях, погубившим сотни жизней в ходе Филадельфийского эксперимента и вызвавшим колоссальный взрыв в Сибирской тайге, теперь известный как «падение Тунгусского метеорита»? Какие еще чудовищные открытия Николы Теслы хранятся под грифом «Совершенно секретно»? И соответствуют ли действительности слухи о неком «дьявольском оружии», изобретенном им незадолго до гибели, — то ли «лучах смерти», то ли супербомбе, способной уничтожить весь мир?