Юный техник, 2012 № 11 - [3]
ИНФОРМАЦИЯ
«ВОДНОЕ МЕТРО» — так называется проект перевозки пассажиров по Москве-реке с помощью судов на воздушной подушке. Столь экзотический для столицы вид транспорта выбран по двум причинам. Во-первых, на реке пока нет транспортных пробок. Во-вторых, суда на воздушной подушке, как вы знаете, способны двигаться как по воде, так и по льду, а если понадобится — даже и по суше.
Стало быть, они смогут работать круглый год, а шлюзы для них не являются препятствием. Секрет нового транспорта — в его устройстве. На корме установлены два огромных пропеллера, а вместо дна у него воздушная подушка под резиновой «юбкой», имеющей защитное покрытие, из-за которого кораблю не страшны даже острые камни. Суда на воздушной подушке скользят по поверхности, будь то вода, лед или суша, а потому могут пройти там, где повернут назад и машина, и катер.
Они смогут вмещать до 50 человек — 48 пассажиров и 2 члена экипажа. Время в пути у нового транспорта будет небольшим из-за высокой скорости, поскольку новый вид транспорта способен обгонять даже «Ракеты» — корабли на подводных крыльях. Скорость судна на воздушной подушке — 70 км/ч для воды, 80 км/ч для снега и льда.
Этот вид транспорта уже применяется на севере России, а также для организации транспортного сообщения с удаленными исследовательскими и экспедиционными базами.
В Москве новый транспорт планируется запустить в скором времени по двум маршрутам — от метро «Печатники» до метро «Китай-город» и от метро «Марьино» до подмосковного города Лыткарино.
СОЗДАНО В РОССИИ
Паровик XX века
У паровой машины — славное прошлое. В 2010 году исполнилось 245 лет со дня первого пуска стационарной паровой машины по проекту русского механика Н.И. Ползунова. А 75 лет назад была построена первая советская высокооборотная паровая машина, которая могла «разгоняться» до 1800 об/мин!
Стоит ли вспоминать об этом в наш век высоких технологий? Оказывается, да. Потому что паровые поршневые двигатели вновь могут найти себе применение.
Интересная деталь: на самолете, разработанном А.Ф. Можайским в конце XIX в., стоял паровой двигатель. И тот паровой мотор, которому в этом году исполняется 75 лет, тоже предназначался для силовой установки самолета. Он был спроектирован в Московском авиационном техникуме и работал на перегретом паре с давлением 6,1 МПа (61 атм) и температурой 380 °C.
Придумали же его потому, что некоторые виды паровых моторов, вопреки распространенному мнению, обладают довольно высокими КПД и надежностью, хорошими тяговыми характеристиками и многими другими положительными качествами. Впрочем, несмотря на неоднократные попытки, паровые двигатели в авиации так и не прижились. Но это не значит, что им нельзя найти применение на земле.
В последнее время в промышленности и жилищно-коммунальном хозяйстве инженеры все чаще задумываются о целесообразности комбинированного производства электрической и тепловой энергии на малых теплоэлектроцентралях (мини-ТЭЦ), расположенных в непосредственной близости от потребителя. Электроэнергия постоянно дорожает, а шквальные ветры летом и аномальные заморозки зимой все чаще приводят к обрывам линий электропередачи и перебоям в подаче электричества. Поэтому все чаще заводы, фабрики и муниципальные объекты, у которых есть свои котельные, добавляют к ним электрогенераторы с паровыми турбинами.
И котельная превращается в не зависимый от централизованного электроснабжения, выгодный источник не только тепла, но и электричества. Причем КПД таких установок достигает 80–85 %! А если потребителю не нужно много тепла, а только горячая вода для хозяйственных нужд — например, в летнее время, — то котельные оснащают еще и холодильными машинами для кондиционирования помещений, работающими на отработанном в турбине паре.
Так что все получается как будто неплохо. Однако наша промышленность практически не выпускает паровых машин малой мощности. Вот и возникла у российских умельцев идея переделать современный поршневой двигатель внутреннего сгорания (ДВС) в паровой мотор и приспособить его для работы в условиях мини-ТЭЦ. Поскольку ДВС дешевле паровой турбины, то при небольшой переделке можно получить значительную экономическую выгоду.
Так выглядит ротор маломощной паровой турбины.
Типовая схема включения паропоршневого электроагрегата и паровой котельной, работающей в режиме мини-ТЭЦ.
Решить эту задачу взялась группа ученых и инженеров объединения «Промтеплоэнергетика» при Московском авиационном институте под руководством старшего научного сотрудника B.C. Дубинина. Здесь уже несколько лет разрабатывают паропоршневые двигатели (ППД) — современные паровые моторы одностороннего давления. При этом в исходном ДВС переделке, по сути, подлежит только механизм подачи топлива. Специалисты из МАИ придумали, как переделать этот механизм в механизм подачи и выпуска пара.
Особых подробностей о конструкции сообщить пока нельзя: она составляет «ноу-хау» разработчиков и проходит процесс патентования. А потому скажем лишь, что дело в основном сводится к тому, что в цилиндры бывшего ДВС вместо бензиново-воздушной смеси поступает перегретый пар, который и толкает поршни.
