Навигация: => 

КОЕ-ЧТО О ВЕТРЯКАХ…, О ГИДРЯКАХ...
И ОБ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НЕЗАВИСИМОСТИ КАЖДОГО......................

Инж. Лисняк Станисла Афанасьевич

Энергию и силу ветра человечество осознало с момента своего существования. И даже когда-то наделяли его разумом. Сначала люди делали попытки договориться с ним, а по истечении времен, попытались приручить ветер для своей пользы. В раскопках древних египетских поселений, относящихся ко 2 веку до РХ, были найдены остатки простейших ветряных мельниц с ветроколесами в виде двух взаимно-перпендикулярных плоскостей и прикрепленными к ним с помощью оси каменными жерновами для помола зерна. В это же время появились паруса у гребных галер, помогавшие с попутным ветром двигаться быстрее, чем с помощью весел.

Наблюдательные люди заметили, что при определенном положении паруса относительно ветра, можно двигаться почти навстречу ветра! Эта эпоха ознаменовалась великими путешествиями, переселениями народов, развитием кораблестроения. В это же время начинается изобретательский бум ветряных устройств для помола зерна, перекачивания воды и других целей. Настоящая ветряная мельница с крыльчатым ветродвигателем на горизонтальной оси была построена в Персии в 7 веке после РХ и сохранила свой облик и конструкцию до 18 века! К сожалению история нам не оставила имен тех изобретателей, кто придумал ветряную мельницу и подвижный парус для корабля.

В конце 15 века, величайший из людей, Леонардо да Винчи придумал использовать ветроколесо от ветряной мельницы как “тягло” для создания подъемной силы у летательного аппарата тяжелее воздуха – прототипа современного геликоптера (вертолета). В 18 веке Михайло Васильевич Ломоносов изобрел подобную “аэродромную машину”. Прошло еще почти три века, прежде чем люди смогли создать реально летающие самолеты с движителями в виде ветроколеса.

В 1881 году русский морской инженер Можайский Александр Федорович построил и получил привилегию (патент) на воздухоплавтельный снаряд (самолет) на 22 года раньше, чем американцы братья Райт, Уилбер и Орвилл совершили 59 секундный полет на построенном ими самолете 17 декабря 1903 года.

С началом 20 века стартовала эпоха авиации и ветроэнергетики. Появилось множество специалистов, создавших теоретические основы аэродинамики – теории полета самолетов. Появились инженеры, воплотившие эти теории в практику реальных летательных аппаратов тяжелее воздуха. Перечислить их всех в этом кратком очерке не представляется возможным.

Однако вспомнить, и сослаться на самых замечательных, и особенно Российских, просто необходимо, ради исторической справедливости. Отцом русской авиации по праву называют Николая Егоровича Жуковского (1847-1920), который уже через год после полета братьев Райт, в 1904 году разработал теорию подъемной силы крыла в виде теоремы Жуковского, которой пользуются и до настоящего времени. В это же время, Н.Е.Жуковский создает классическую теорию идеального крыльчатого ветроколеса (1914-1918), из которой следует, что коэффициент использования энергии ветра идеальным ветроколесом не может превышать величину 0,593! В это же время над теорией воздушного винта для самолетов и ветроколеса для ветроагрегатов трудились Юрьев Борис Николаевич (1889-1957) и Г.Х.Сабинин. В результате их сотрудничества появилась классическая теория воздушного винта (1910) и “автомат перекоса” для управления вектором тяги несущего винта вертолета. Автомат перекоса практически спас вертолет, как машину, чрезвычайно неустойчивую при резкой смене направления ветра и маневрировании. Г.Х.Сабинин рассчитал, что по его теории, коэффициент использования ветра идеальным ветроколесом должен составлять 0,687! Исследования последних 80 лет показали, что для реальных крыльчатых ветродвигателей этот коэффициент не может быть более величины 0,48…0,45.

К сказанному выше, уместно добавить ещё одно обстоятельство. В начале 20 века, русский академик Рынин Николай Алексеевич (1877-1942), теоретик авиации и воздухоплавания, в 1911…1915 гг., сумел изготовить воздушные винты для самолетов, которые развивали статическую тягу до 90 кгс при приводе в 1 л.с.! Повторить этот опыт до сих пор никому не удалось, а секрет их формы и крутки утрачен. В начале 20-30х годов прошлого века в нашей стране были два энтузиаста ветроэнергетики: Уфимцев Анатолий Георгиевич (1880-1936) и Ветчинкин Владимир Петрович (1888-1950). Они разрабатывали и строили первые ветроэлектрические станции в СССР мощностью до 100 квт. Изучая опыт строительства и проектирования ветряков, можно прийти к выводу, что самый главный недостаток ветряков это сложность технической реализации аккумулирования (запаса) энергии на случай безветрия. Второй недостаток – сложность регулирования мощности ветряка при изменчивой скорости ветра и смене его направления. Третий – проблема доведения коэффициента использования ветра до величин 0,9…1,0. В следующих разделах предпримем попытку поиска технических решений, позволяющих хотя бы частично решить перечисленные проблемы.

Смотри также уникальную открытую коллекцию патентов изобретений и технологий:

• Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии

• Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы

• Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции

НАПИСАТЬ ПИСЬМО АВТОРУ ПУБЛИКАЦИИ

Назад