Юный техник, 2011 № 10 - [4]
Системы, аккумулирующие энергию торможения, разработаны на основе двух технических принципов. Первая из них — гидравлическая, которая включает в себя трансмиссию, соединяющую колеса автомобиля с двигателем. При движении автомобиля двигатель вращает колеса с помощью этой трансмиссии и гидравлических двигателей, которые позволяют изменять число оборотов и крутящий момент колес, подобно тому, как это производится с помощью обычной трансмиссии.
При торможении двигатель автоматически отсоединяется. Специальная передача соединяет колеса с насосом, который нагнетает масло в большие гидравлические цилиндры, создает при этом нагрузку на колеса и тормозит автомобиль. При трогании и разгоне автомобиля это масло под давлением выпускается из гидроцилиндров в гидродвигатели и вращает колеса. Энергии масла, находящегося под давлением в цилиндрах, достаточно, чтобы разогнать автомобиль со стоянки до скорости 48 км/ч. Затем включается основной двигатель автомобиля, который вращает насос и гидродвигатели до момента следующей остановки. При разгоне автомобиля масло из баллона высокого давления протекает через гидродвигатель в два цилиндра низкого давления, где накапливается до следующего цикла торможения. Кроме экономии топлива, уменьшения шума и загрязнения воздуха, такая гидравлическая система резко снижает износ тормозной системы.
А вот англичане решили, что подобные системы могут оказаться весьма полезны и на железной дороге. Министерство транспорта Великобритании сделало заказ компании Govia. В итоге на ряде железнодорожных линий в Мидленде вскоре начнут курсировать пассажирские поезда, работающие на маховиках. Самоходные вагоны для них на 60 пассажиров поставляет Parry People Movers. Изначально планировалось выпускать электрические вагоны, но литий-ионные батареи очень дороги. В итоге приняли решение для накопления энергии использовать не батареи, а маховики. Вагоны оснащены огромными дисками, каждый из которых весит более 500 кг. Раскручиваются маховики до скорости 2500 оборотов в минуту.
Сейчас по железнодорожной линии уже курсируют 12 вагончиков в режиме опытной эксплуатации. Уже перевезено 100 000 человек. Вагоны проявили себя как очень надежные. Теперь решено ввести мини-поезда на маховиках на несколько линий и продлить эксперимент еще на пять лет.
Действует маховичная двигательная установка следующим образом. Двухлитровый двигатель внутреннего сгорания, который работает на пропане, приводит в движение маховик. Тот, в свою очередь, соединен гидравлической трансмиссией с передней ведущей осью. Предельная скорость вагона — 65 км/ч.
Компании Govia разработала различные модели вагонов, в одних установлен 500-килограммовый маховик, в иных — 750-килограммовый. С маховиком связан не только ДВС, но и электромотор. В случае, если на станциях будут особые розетки, то, может быть, пускать в ход ДВС совсем не будет нужды. На одной станции электромотор включат в розетку, он раскрутит маховик за несколько минут, и запаса энергии хватит, чтобы добраться до следующей станции. Но даже в нынешнем варианте 5 литров топлива обычному вагону хватит на 3,2 км пути, автобусу — на 11 км, а мини-поезду, о котором идет речь, — на 24 км. Таким образом, выгода налицо.
ШАРОХОД ТОЖЕ ПОШЕЛ…
Мы уже несколько раз рассказывали об идеях наших соотечественников, пытавшихся создать и шароходы. В 30-е годы прошлого века были попытки пустить шаропоезд особой грузоподъемности. А в 90-е годы наш читатель А. Волков предложил проект шарохода-вездехода для Арктики. Следующий шаг сделал болгарский изобретатель Казимир Асенов.
Транспортный шар под названием «Rollersphere» предназначен для перевозки людей на больших скоростях, полагает изобретатель. «Это электродинамическое автотранспортное средство, оснащенное несколькими мощными двигателями, которые получают энергию от солнечных батарей, — пояснил он. — Движителем шарохода является уникальная гусеница-шина, опоясывающая весь шар. Управлять транспортным средством можно при помощи специального джойстика. Если вы соберетесь сделать левый поворот, шар наклонится влево. А если вам надо повернуть направо, то вправо. Так поворачивают профессиональные мотоциклисты во время гонок».
Кроме того, шар снабжен амортизаторами, благодаря чему человеку внутри будет комфортнее при езде по бездорожью. За прочность же самого шара тоже беспокоиться не стоит, поскольку изготовлен он из карбона и титана.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Ядерная материя профессора Болонкина
В наши дни специалисты особое внимание стали обращать на нанотехнологии и получаемые с их помощью нано материалы. По это еще не все. Как полагает наш соотечественник, доктор технических наук, известный по работе в НАСА и научных лабораториях ВВС США, профессор Александр Александрович Болонкин, следующий шаг материаловедов — обращение к ядерной материи.
Как известно, любой материал в мире можно составить примерно из сотни атомов элементов, входящих в таблицу Д. И. Менделеева. Атом, в свою очередь, состоит из ядра и вращающихся вокруг него электронов. Ядро состоит из протонов и нейтронов, и количество протонов, нейтронов и электронов определяет тип атома и его свойства.
