Завоевание природы - [15]
Если из теплой комнаты открыть двери в холодный коридор, то снизу в комнату потянет струя холодного воздуха, а вверху теплый воздух из комнаты устремится в коридор. Это легко заметить с помощью пламени горящей спички или свечи. Происходит такое явление потому, что холодный воздух плотнее, тяжелее нагретого, он вытесняет снизу более легкий теплый воздух. То же самое постоянно происходит и в природе. В жарких странах солнце греет землю сильнее, чем в холодных, за день земля нагревается, ночью охлаждается, неодинаково нагреваются поверхности земли и моря, разные склоны гор… Благодаря всему этому в разных местах земли нагрет различно и воздух, почему он почти постоянно перемещается с места на место, вызывая то, что мы называем ветром.
Ветер бывает разной силы. Иногда его почти совсем не заметно, а иногда он дует с такой силой, что срывает крыши с домов и с корнем вырывает вековые деревья. Нетрудно сообразить, что в дующих на земле ветрах заключено огромное количество энергии, обязанное своим происхождением нагреванию солнцем.
Когда человек впервые приспособил парус для передвижения своей лодки, он заставил уже служить себе энергию "синего угля". Много позднее, но все-таки уже больше тысячи лет тому назад, человек устроил ветряную мельницу. Четыре или шесть лопастей, насаженные на валу и приводимые в движение силой ветра — вот собственно и вся ветряная мельница. Сюда надо добавить только приспособление для поворачивания лопастей в выгодное положение относительно направления ветра, да передачу вращения вала работающему механизму Такие мельницы употреблялись и употребляются теперь для помола зерна, откачки поды и тому подобных работ. Почему же они сравнительно мало распространены, почему человечество так слабо использует даровую энергию ветра?
Главным препятствием для широкого использования ветра служило его непостоянство. То ветра нет, а то он вдруг задует так, что лучше бы уж вовсе не дул: того и гляди снесет и самый двигатель. Ветряной двигатель работает не тогда, когда нужно, а тогда, когда есть ветер. Куда удобнее в этом отношении паровая машина. Работает она ровно; когда нужно — пустил ее, когда не надо — остановил. Поэтому-то паровая машина и задержала распространение ветряных двигателей, — ее применение было и удобнее и выгоднее. Однако угроза будущего угольного голода заставила современную технику вернуться к разработке ветряных двигателей.
Прежние мельницы могли работать только при сравнительно сильном ветре. Теперь научились строить ветряные моторы, работающие и при слабом ветре. Мало того. Прежде, когда не было работы, нельзя было использовать ветряной двигатель даже и в том случае, когда дул подходящий ветер. Теперь, благодаря тому что физика хорошо изучила свойства электрической энергии, а техника научилась применять их для практических целей, можно запасать энергию ветра впрок. Для этого строят особые приборы — электрические аккумуляторы, которые и соединяются с ветряными двигателями. Вся лишняя, ненужная в данный момент энергия ветра, вращающая колесо двигателя, превращается в электричество, которое и запасается в аккумуляторах. Когда нужно, заряженные аккумуляторы отдают запасенное в них электричество, которое и производит необходимую работу.
Подобные ветряные моторы устанавливаются теперь по многих местах в Америке и других странах. Ряд таких установок изображен на рисунке 24. Все они делаются сплошь из металла и могут давать каждая постоянно 10 — 15 лошадиных сил, а то и больше.
У некоторых крылья достигают до 20 метров в поперечнике и тогда они дают уже до 40 лошадиных сил. Обходятся они сравнительно недорого, содержание их тоже не требует больших затрат, а потому ветроэлектрические двигатели охотно употребляются в сельских местностях для освещения, орошения полей, приведения в действие динамомашины, разных аппаратов.
У нас в СССР испытываются в настоящее время быстроходные ветряные двигатели несколько иного типа, более дешевые и надежные в работе. Такой двигатель, мощностью в 50 лошадиных сил, установлен для испытания в районе бакинских нефтяных промыслов и приводит в движение пять глубоких насосов.
Испытание его работы дало хорошие результаты. Кроме того у нас разработаны теперь еще маломощные ветряные двигатели и предположено организовать их массовое производство.
В недавнее время появился и другой способ использования энергии ветра. Взгляните на рисунок 25. На нем вы видите корабль с двумя какими-то необычно большими и высокими трубами. Вы ошибетесь, если подумаете, что это — трубы для отвода дыма и газов из пароходной топки. Нет, эти трубы… двигают судно.
Вы знаете, какую пыль поднимает за собой в летнее сухое время автомобиль или быстро несущаяся телега. Происходит это потому, что вращающееся колесо автомобиля или телеги с одной стороны сжимает перед собой воздух, а с другой — как бы разрежает его, благодаря чему около колеса возникают засасывающие вихри воздуха, поднимающие пыль с дороги.
Подобные же движения воздуха возникают и около вращающегося цилиндра, когда на него дует ветер: с одной стороны цилиндра направление ветра совпадает с направлением движения цилиндра (на рисунке 26 — сверху), а с другой стороны не
