Лев Гумилевский - Русские инженеры
В переводе на принятое для двигателей измерение мощности этот двигатель имеет мощность в тысячу двести лошадиных сил.
Нельзя сказать, что ветросиловая лаборатория ничего непосредственно не сделала и для авиации. Нет, и она заплатила, хотя и скромно, свой долг. На многих наших самолетах устанавливались испытанные в лаборатории особого типа ветрячки в качестве вспомогательных агрегатов, дававших электроэнергию для освещения и радиостанций самолетов.
Ветродвигатель Сабинина — Красовского с диаметром крыльев в 18 метров.
В 1935 году Отдел ветряных двигателей выделился в самостоятельный институт под названием ЦВЭИ — Центральный ветроэнергетический институт. Красовский ушел из ЦАГИ, а Сабинин остался.
Энергию и энтузиазм Красовского ЦАГИ отметил присуждением ему ученой степени доктора технических наук без защиты диссертации.
Конструируя и строя ветряки, Красовский вел в течение многих лет огромную работу по определению энергетических ветроресурсов Советского Союза. Он собрал огромное количество наблюдений метеорологических станций и организовал обработку их с необычайной ранее для метеорологов точки зрения — с точки зрения энергетики и возможности использования ее в народном хозяйстве, в колхозах, в личном быту.
Первые попытки построения карт ветроэнергетических ресурсов Союза дали запутанную картину, как бы лишенную закономерности. Красовский привлек к этому делу выдающихся метеорологов, подверг критике весь собранный материал, внес поправки за счет условий наблюдения и вновь построил карты. В них появились закономерности, определились районы больших и малых ветров, выяснилась закономерность многолетних изменений энергии ветра.
На основании составленных карт Красовский писал статьи и брошюры, читал доклады и лекции, вошел в Госплан с предложением учитывать энергию ветра в общем энергетическом балансе, что и делается теперь.
«Обеспечить массовое строительство в сельских местностях небольших гидроэлектростанций, ветростанций и тепловых электростанций с локомобильными и газогенераторными двигателями», — говорилось в Законе о пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства СССР.
Огромные успехи в области аэродинамики, творцом которой был Жуковский, создали условия для разрешения по-новому теоретических вопросов использования силы воздушного потока в ветровых машинах. Вместе с тем расширялась и область применения ветросиловых установок, и, кроме мукомолья, они нашли применение для подъема воды из колодцев и водоемов, для целей оросительных, водоснабжения, для осушения заболоченных мест.
В настоящее время создан целый ряд разнообразных ветродвигателей, над дальнейшим развитием которых работают сейчас многие конструкторы, пользуясь теоретическими работами Н. Е. Жуковского и Г. X. Сабинина.
Работает в этом направлении и сам Григорий Харлампиевич. Последняя его работа — оригинальная, очень миниатюрная и портативная ветроэлектроустановка мощностью в 120 ватт, предназначенная на первый случай для обслуживания железнодорожных путевых будок. Она состоит из двухлопастного ветрового колеса диаметром в два метра, которое укреплено на одном валу с генератором.
Электроустановка начинает работать при скорости ветра три с половиной метра в секунду, а полная мощность развивается при восьми метрах. Ветряк может питать одновременно четыре электрические лампочки и радиоприемник.
Станция устанавливается на столбе. Ее вес — 33 килограмма. В дневные часы двигатель работает, чтобы зарядить аккумулятор, который дает возможность снабжать путевую будку электроэнергией и при безветрии.
Это миниатюрное чудо конструктивной техники радует сердце конструктора совершенно так же, как радовали его разнообразные приборы, сооруженные в дни юности. Григорий Харлампиевич говорит о своем создании почти с нежностью:
Ветроэлектростанция конструкции Г. X. Сабинина мощностью в 120 ватт.
— Не думайте, что электрический свет будет гореть только тогда, когда дует ветер. Отнюдь нет! Кроме ветрового электрогенератора, станция имеет еще и аккумуляторную батарею, которая заряжается в часы, когда дует ветер, а отдает свою энергию в любое время. Батарея может работать и одновременно с генератором, выравнивая напряжение создаваемого им тока.
На вопрос, не произойдет ли каких-либо разрушений в частях ветродвигателя при очень сильном ветре, Григорий Харлампиевич отвечает:
— Благодаря центробежному регулятору нашей станции не опасен даже ураганный ветер. При самой сильной буре, вырывающей с корнем деревья, ветряк делает всего лишь семьсот пятьдесят оборотов в минуту. Без регулятора, конечно, двигатель быстро вышел бы из строя, так как число оборотов у него дошло бы до трех тысяч в минуту.
Этот центробежный регулятор, действующий автоматически, построен с учетом аэродинамических сил. При слишком большом числе оборотов регулятор поворачивает лопасти ветряка вокруг их продольной оси, уменьшая угол встречи лопастей с воздухом, так называемый «угол атаки». С уменьшением угла атаки уменьшаются и возникающие на лопастях аэродинамические силы. В результате мощность, развиваемая двигателем, падает до тех пор, пока не сравняется с мощностью генератора электрического тока. В этот момент регулятор перестает уменьшать угол атаки, число оборотов становится постоянным, двигатель и генератор начинают работать без перегрузки. При очень слабом ветре, наоборот, тот же самый регулятор будет поворачивать лопасти, увеличивая угол атаки, и ветроэлектрическая станция будет работать все с тем же постоянным числом оборотов ветряка.
Конструкция ветроэлектростанции Сабинина отличается простотою, однако в ней не только регулятор действует автоматически, но автоматизированы и другие приборы. Как только начинает дуть ветер, основной прибор автоматически включает генератор на зарядку аккумуляторной батареи. Этот же прибор не допускает возвращения тока из аккумулятора в генератор, предотвращая, таким образом, превращение генератора в электромотор.
Надо отметить, что хотя ветродвигатель может работать на генератор только при ветре, скорость которого не менее пяти метров в секунду, зарядка аккумулятора производится и при более слабом ветре. А так как более слабый ветер имеется почти всегда, практически электроэнергию можно получать без перебоев, в любое время, при любой силе ветра.
Уход за станцией очень прост, а стоимость такова, что приобрести ее может каждый.
Особенное значение новая станция приобретает для тех отдаленных уголков нашей огромной страны, где нет своего топлива, куда невыгодно вести линии передачи от далеко расположенных электростанций. С успехом она будет применяться в экспедициях, в колхозных полевых станах, в избах-читальнях, в школах и будках путевых сторожей.
— В жизни нет дел больших и маленьких, — говорит Григорий Харлампиевич, любуясь своим созданием, — все дела большие, если они служат на благо нашего народа, хоть чуточку делают его жизнь краше, а труд легче…
Новая станция прошла эксплуатационные испытания. На Московском энергомеханическом заводе Министерства путей сообщения начато их серийное производство.
Несколько десятков ветродвигателей было установлено на полевых станциях и перегонах Московско-Киевской железной дороги в 1949 году. Они дают дешевую электроэнергию для освещения станционных зданий, пассажирских платформ, путейских общежитий и будок, расположенных вдали от высоковольтных линий.
Для отбора и рекомендации к производству наиболее совершенных и проверенных марок ветродвигателей при Техническом совете Министерства электростанций и электропромышленности СССР была организована комиссия из специалистов-ветротехников под председательством академика А. В. Винтера.
Замечательно, что, являясь строителем громадных электростанций, Александр Васильевич всегда активно работал над проблемой всемерного развития малой энергетики — конструированием ветродвигателей, малых гидроэлектростанций, газогенераторных установок и т. д. Он последовательно держится той точки зрения, что «в большом советском хозяйстве нужно использовать все энергетические возможности, начиная от простой ветряной мельницы и кончая современной крупной автоматизированной электростанцией». В этой области у нас проведены большие научные исследования, которые завершились широкими технико-экономическими расчетами.
Основываясь на этих расчетах, можно утверждать, что в настоящее время ветряным двигателям в Советском Союзе обеспечено самое широкое применение в самых различных областях народного хозяйства.
Широко могут применяться ветродвигатели для нужд социалистического сельского хозяйства: заготовки и приготовления кормов, дробления соли и минеральных удобрений, снабжения скота холодной и горячей водой, устройства водоемов со здоровой и чистой водой на пастбищах и на путях далеких переходов гуртов скота, для обмолота урожая и, наконец, для обслуживания самых разнообразных сельскохозяйственных механизмов.
