Работает супермаховик
Есть ли уже сегодня машины, на которых установлены супермаховики? Да, есть. Пусть эти машины и не выпускаются пока сериями, как «жигули» или «фольксваген», но они существуют. Работают, ездят, всех удивляют.
Самым типичным автомобилем, работающим за счет энергии супермаховика, является, пожалуй, маленький двухместный «махомобиль» американского ученого Дэвида Рабенхорста. Попробуем на его примере разобраться в устройстве махомобилей.
Супермаховик махомобиля соединен с валом разгонного электродвигателя, причем электродвигатель размещен в воздушной среде, чтобы он лучше охлаждался, а супермаховик – в вакууме, чтобы не было лишних потерь энергии. На выходе из вакуумной камеры вал герметизирован магнитным уплотнением. В принципе можно даже разрезать вал и вывести вращение из вакуума специальными магнитными муфтами.
Маховичный автомобиль (махомобиль) Девида Рабенхорста
Другой конец вала супермаховика соединен с гидронасосом обратимого типа, который может работать и в режиме гидродвигателя; о таких гидромашинах я уже говорил. Жидкость – масло от гидронасоса через распределитель или, что одно и то же, через механизм управления махомобилем, подается в четыре маленькие гидромашины, встроенные в колеса махомобиля. Таким образом, все колеса махомобиля ведущие, и это очень хорошо – махомобиль быстро разгоняется, движется устойчиво, без заносов.
В махомобиле нет таких привычных автомобильных частей, как сцепление, коробка передач, карданный вал, дифференциал, полуоси, электроаккумуляторы, стартер и генератор; отсутствует топливный бак и вся топливная система, система охлаждения с вентилятором, глушитель и, наконец, сам двигатель внутреннего сгорания. Махомобиль бесшумен, он не загрязняет окружающую среду выхлопными газами, приводится в движение практически мгновенно. Известно, что супермаховик может развивать громадные мощности, так необходимые автомобилям для быстрого разгона.
Зарядка энергией, или разгон супермаховика, производится включением разгонного электродвигателя в сеть. Время зарядки – 20—25 мин, что в десятки раз быстрее по сравнению с продолжительностью зарядки электроаккумуляторов. Для приведения махомобиля в движение повышают наклоном шайбы производительность насоса, и масло начинает поступать в гидродвигатели колес, разгоняя машину. Больше наклон шайбы – больше скорость.
Махомобиль рассчитан на крейсерскую, то есть постоянную скорость 90 км/ч, причем кратковременно скорость может быть значительно увеличена, например для выполнения обгонов.
Путь пробега махомобиля с одной зарядки пока около 60 км, но его планируется увеличить в три раза. Это при массе супермаховика 100 кг, скорости его вращения от 23 700 до 11 900 оборотов в минуту и запасе энергии 24 МДж. Удельная энергия супермаховика составляет 240 кДж/кг. Правда, уже испытаны супермаховики с удельной энергией в 650 и даже 700 кДж/кг, а это значит, что и путь пробега увеличивается почти до 500 км!
У махомобиля рекордно малая по сравнению с электро– и автомобилями стоимость пробега – около доллара на 100 км пути. Я думаю, вряд ли какой водитель откажется от такой машины!
Посмотрим теперь, каковы характеристики агрегатов махомобиля Рабенхорста по мощности и массе. Разгонный электродвигатель мощностью 30—40 кВт – 18,4 кг, гидронасос мощностью 37,5 кВт – 11,4 к г, четыре гидродвигателя колес такой же общей мощности – 10 к г, приборы управления – 9 кг, шасси – 175 кг, кузов – 270 кг. Вместе с супермаховиком, его корпусом, подвеской и даже пассажирами выходит чуть более 600 кг.
Махомобиль не боится длительных стоянок – маховик может вращаться без остановки почти полтора месяца. И это не предел, потому что так называемые кольцевые супермаховики, о которых будет сказано ниже, рассчитаны на более чем годичный выбег, а американский 45-килограммовый маховик в магнитном подвесе имеет столь малые потери, что способен крутиться без остановки свыше 10 лет!
Подвеска супермаховика в махомобиле тоже магнитная, только она практичнее, чем «абсолютный» магнитный подвес: здесь есть подшипники, способные не только принимать на себя усилия при тряске, но и ослаблять гироскопическую нагрузку при повороте оси супермаховика.
На сегодняшний день в разных странах уже построено много супермаховичных автомобилей и автобусов. Некоторые из них, как и швейцарский гиробус, оснащены штангами и могут двигаться как троллейбус. Но при этом раскручивается и супермаховик, который потом снабжает током тяговые электродвигатели. Такие машины, названные гиротроллейбусами, не тратят время, подобно гиробусу, на раскрутку супермаховика, так как «зарядка» идет на ходу. Затем, после разгона супермаховика, гиротроллейбусы едут на накопленной энергии до конечной остановки через весь город. В отличие от швейцарского гиробуса, маховик в таком гиротроллейбусе весит не 1,5 т, а всего около 300 кг.
Гиротроллейбус фирмы «Локхид» (США) (а) и его маховичный накопитель (б)
Существуют проекты использования супермаховиков в авиации. В одном из них для взлета сверхзвуковых самолетов предлагают применять маховичную катапульту. Если разогнать крупный маховик электродвигателем, а затем подключить его к лебедке, соединенной тросом с самолетом, то маховик за несколько секунд разовьет гигантскую мощность, в десятки раз превышающую мощность электродвигателя. За считанные секунды самолет разгонится до 400 км/ч и взлетит. При этом путь разгона будет не более 100—150 м. Такой запуск очень надежен и экономичен.
Маховичная катапульта
Двойную пользу можно получить от установки супермаховиков на легких тихоходных самолетах, у которых собственный двигатель развивает мощность не более 90-120 кВт. Супермаховик массой всего 13 кг способен выдать мощность 115 кВт в течение 20 с, а массой 57 кг – 225 кВт в течение 60 с – время, вполне достаточное для взлета. Кроме того, раскрученный супермаховик обеспечит безопасность экипажа в случае остановки мотора самолета. Энергии, накопленной в супермаховике, хватит для трехминутного полета самолета без мотора. Летчики успеют выбрать пригодную для посадки площадку и приземлиться.
Шотландский маховичный вертолет, прозванный «прыгающий Гиро»
Еще в 30-х годах прошлого века в Шотландии был построен маховичный вертолет. Разгоняли маховик на земле вместе с воздушным винтом, лопастям которого задавали нулевой угол атаки, чтобы разгон шел легче. После разгона маховика лопасти устанавливали под нужным углом, и машина взмывала в небо. Когда энергии в маховике оставалось уже мало, вертолет плавно опускался. Не правда ли, это очень похоже на игрушечный вертолет, в котором разгон лопастей-маховиков производится пусковым шнурком?
А полвека спустя в США создали разведывательный беспилотный вертолет с супермаховиками. Два легких кольцевых супермаховика диаметром 1,4 м, вращающиеся в разные стороны, раскручивают воздушные винты, расположенные внутри колец супермаховиков. Кольца разгоняют до 4 тыс. оборотов в минуту на специальном автомобиле, с которого вертолет стартует. Вертолет быстро поднимается на 100-метровую высоту, зависает там и, имея на борту фото– и телеаппаратуру, производит съемки или телепередачи. Подобный вертолет удобно использовать и для пожарных работ – его двигатель не заглохнет от дыма, а баки с горючим не загорятся, так как на этом вертолете нет ни двигателя, ни баков.
Разведывательный беспилотный маховичный вертолет
Если нужно попасть на борт вертолета, зависшего высоко над землей, или на какую-нибудь площадку на высоте 100 м и более, лучше всего воспользоваться для этого маховичным подъемником, который позволяет поднять девять человек подряд, причем в пять раз быстрее обычных моторных подъемников. Маховик подъемника разгоняется маленьким электродвигателем мощностью 1,5 кВт до 28 тыс. оборотов в минуту.
Осуществить экстренный спуск с того же вертолета или из окна горящего высотного здания поможет маховичный лифт, в разработке которого довелось участвовать и мне. При пожаре нередко требуется срочно эвакуировать людей с верхних этажей дома, но в это время ток от здания, как правило, отключают и никакие подъемные механизмы не работают. Вот и придумали особое устройство для такого случая.
Человек надевает специальный пояс с прикрепленной к нему лентой и прыгает вниз. Лента намотана на валу небольшого маховика или супермаховика, как в ленточном вариаторе, о котором речь шла выше. Сматываясь с вала, она разгоняет маховик, сначала медленно, а затем все сильнее и сильнее. Человек же, Втулка наоборот, приближаясь к земле, все больше и больше теряет скорость. И наконец мягко – Корпус приземляется. Пояс с лентой сам поднимается вверх за счет энергии маховика, раскрученного ранее спустившимся человеком. Так маховичный лифт может доставлять на землю одного за другим сколько угодно людей.
Маховичный лифт
Поистине безграничные возможности открываются перед супермаховиками в космосе.
В космическом вакууме у супермаховиков совершенно нет потерь на трение о воздух, а невесомость устраняет нагрузки на подшипники. В этом случае подшипники могут быть простыми «сухосмазывающимися» втулками.
На некоторых спутниках связи уже несколько лет используют супермаховичные накопители энергии. Дело в том, что спутники связи, транслирующие на большие расстояния телефонные разговоры, телепрограммы и радиопередачи, работают обычно не только от солнечных батарей, но и от аккумуляторов энергии, которые дают ток, пока Земля загораживает спутник от Солнца и тот находится в тени. Однако время жизни электрохимических аккумуляторов невелико, они быстро выходят из строя, а из-за них прекращает существование и сам спутник, который мог бы служить еще долго. Вот и пал выбор на долговечные супермаховики. Они вращаются в магнитной подвеске со скоростью 40 тыс. оборотов в минуту. Плотность энергии супермаховиков для спутников связи примерно 0,1 МДж/кг.
В исследовательском центре США создана супермаховичная установка для международной космической станции, превосходящая по своим показателям ранее применявшиеся никель-водородные аккумуляторы. Супермаховик запасает большее количество энергии, а срок его службы вдвое дольше, чем у химических аккумуляторов.
Видимо, не обойтись без супермаховиков и на космических станциях, которые отправятся к далеким планетам, где почти нет солнечного света, дающего энергию для питания электронного оборудования станций. По мнению ученых, кратковременных включений пиропатронов будет вполне достаточно, чтобы с помощью газовой турбины так разогнать супермаховик, что его энергии надолго хватит для бесперебойной работы всех приборов.
В космосе супермаховики необходимы и для более прозаических дел – например, для ремонта станций, приведения в движение механизированного инструмента.
Допустим, космонавту нужно просверлить отверстие или завернуть гайку. Если он применит обыкновенную дрель или гайковерт, то реактивный момент, действующий на корпус ручного инструмента, закрутит в первую очередь самого космонавта. На Земле такого не случается, так как этому противодействует сила тяжести и сила трения, а в условиях невесомости – это обычное явление.
Теперь проделаем следующий опыт. Возьмем самый простой детский волчок – юлу, укрепим на ее кончике сверло, разгоним юлу и уберем руку. На первый взгляд как будто ничего удивительного – юла стоит на сверле и сама сверлит подставку. А ведь ни с какой из обычных дрелей подобный опыт никогда не получится. Даже у электрической дрели корпус тотчас завертится в противоположную сторону и порвет все провода.
Дело в том, что маховики и супермаховики обладают свойством «безреактивности», то есть при вращении они не оказывают реактивного действия на корпус и другие части устройства. Маховик связан с корпусом только подшипниками, а они, свободно проворачиваясь, не передают вращательных усилий.
Маховичная «безреактивная» дрель
Изготовленная мною маховичная дрель успешно сверлила любые доски. При этом она прекрасно выдерживала вертикальное направление благодаря еще одному свойству маховика, о котором уже упоминалось, – способности сохранять устойчивое положение свободной оси в пространстве.
Чтобы проверить это свойство самому, лучше всего снять велосипедное колесо с вилки, взяться за концы оси и, держа колесо на вытянутых руках, попросить товарища раскрутить его. Если колесо раскручено как следует, никакие попытки свернуть ось в сторону ни к чему не приведут, даже несмотря на большие усилия. Колесо будет сопротивляться совсем как живое, стараясь вырваться из рук. Суть происходящего состоит в том, что ось вращающего маховика всякий раз стремится повернуться не туда, куда мы прилагаем усилие, а под прямым углом к этому направлению.
Существует много способов узнать, куда будет поворачиваться ось маховика, но все они трудны и рассчитаны на специалистов. Поэтому я придумал для себя способ попроще, который назвал «правилом колеса». Запомнить его ничего не стоит, достаточно иметь в кармане хотя бы одну монетку или колесико. Пустим монетку катиться по столу. Скоро она начнет падать набок, но что для нас особенно важно – она и сворачивать будет в ту же сторону. Теперь представим себе, что монетка – это вращающийся маховик. Допустим, мы пытаемся свернуть ось этого маховика в ту же сторону, куда падает монета. Направление поворота монеты позволит нам определить, куда на самом деле будет сворачивать ось маховика. Вот и все правило.
Опыт с монетой, демонстрирующий гироскопический эффект
Если ничто не воздействует на ось маховика, то она безупречно сохраняет свое положение в пространстве. И это делает маховик незаменимым в навигационных приборах, которые сейчас устанавливают на всех кораблях, самолетах, ракетах. Называют такие приборы гироскопическими. Об этих интереснейших приборах много написано, и я не буду подробно останавливаться здесь на них. А вот об автомобиле, в котором был применен как раз гироскопический эффект вращающегося маховика, думаю, сказать надо. Построил этот «гирокар» в 1914 году русский инженер П. П. Шиловский. Гирокар демонстрировался в Лондоне, где вызвал огромный интерес. Еще бы, машина Шиловского имела всего два колеса, как велосипед, однако она сохраняла без каких-либо упоров устойчивое положение, даже если все пассажиры садились по одну сторону. «Держал» машину раскрученный маховик благодаря гироскопическому эффекту. В гирокаре использовался примитивный автомат с датчиком наклона в виде шарика в трубке и сервомотором, воздействующим на 300-килограммовый маховик.
Гирокар П. П. Шиловского (а) и принцип его действия (б)
Такие автомобили строились и позже. Возможно, что будущий махомобиль с супермаховичной «энергетической капсулой» спроектируют тоже двухколесным, чтобы использовать сразу оба замечательных свойства супермаховика – способность накапливать энергию и сохранять неизменное положение в пространстве.
Поделитесь на страничкеСледующая глава >
tech.wikireading.ru
Оказывается, подзаряжать маховик энергией можно не только на стоянке, но и на ходу от троллейных проводов и штанг. Некоторое время гиротроллейбус (именно так назвали этот вид транспорта) работает как обычный троллейбус, питаясь энергией от троллейных проводов. Но в то же время он подзаряжает свой маховичный аккумулятор, чтобы затем, когда уже не будет троллейных проводов, пройти около 10 км на одном маховичном, двигателе.
Проект такого гиротроллейбуса был разработан в 1970 г, отделением фирмы «Локхид» (США) под руководством Л. Лоусона и Дж. Бакстера. После тщательного исследования двух опытных образцов гиротроллейбуса, которое планировалось на 1972—73 гг., фирма совместно с муниципальным управлением железных дорог г. Сан-Франциско должна выпустить для этого города 350 машин.
Весь маховичный двигатель имеет диаметр чуть больше метра и около полуметра высотой. Он размещается под полом салона гиротроллейбуса. Двигатель состоит из маховика из термообработанной высокопрочной стали массой 314 кг. Профиль — гиперболический, близкий к равнопрочному диску. Благодаря этому он может накопить в 10 раз больше энергии на единицу массы, чем маховик швейцарского гиробуса. Диск откован заодно с валом, на котором сидит ротор обратимого электродвигателя переменного тока. Корпус, в котором также находится и электродвигатель, вакуумирован. Маховичный двигатель гиротроллейбуса показан на рис. 64, гиротроллейбус — на рис. 65.
Рис. 64. Электромаховичный силовой агрегат гиротроллейбуса фирмы "Локхид" (США):
1—герметичный корпус; 2—точка подвеса; 3—возбудитель; 4—главный асинхронный двигатель-генератор; 5—маховик
Рис. 65. Гиротроллейбус фирмы «Локхид» (США), предназначенный для города Сан-Франциско:
1—электродвигатель-генератор с маховиком; 2—вакуум-насос; 3—приборы управления
Маховик при движении машины в режиме троллейбуса разгоняется до 20 000 об/мин. Затем он выделяет энергию на движение гиротроллейбуса на расстояние около 10 км, при снижении угловой скорости маховика вдвое, т. е. до 10 000 об/мин. Выделяется при этом три четверти всей запасенной в нем энергии.
Интересный гибрид троллейбуса, самосвала и гировоза разработан у нас в стране институтом УкрНИИПроект в г. Киеве Для работ в карьерах часто используются большегрузные самосвалы с питанием от троллейных проводов, как троллейбусы. Это делается для того, чтобы не загрязнять атмосферу карьера вредными выхлопными газами. Однако при этом троллейвоз, как была названа эта машина, теряет маневренность, особенно в забое; при погрузке грунта экскаватором мешают троллейные провода. Они же затрудняют проведение взрывных работ в забое. Самосвал должен хотя бы сотню — другую метров проходить без питания от проводов.
Для этого был создан 25-тонный самосвал с питанием от троллейных проводов, причем во время движения маховик, установленный на нем, как и у гиротроллейбуса, разгоняется электродвигателем. При необходимости самосвал отходит от сети и может двигаться до 400 м в груженом состоянии за счет энергии, накопленной при разгоне в маховике.
Схема этой интересной машины и ее общий вид показаны на рис. 66 и 67.
Рис. 66. Схема гиротроллейвоза УкрНИИПроекта:
1—штанга токосъемника; 2—маховик; 3—мотор-генератор маховика; 4—тяговый двигатель
Масса троллейвоза в груженом виде 55 т. Маховик диаметром 1,2 м и массой 1320 кг вращался с максимальной частотой 3500 об/мин и выделял около 4 кВт/ ч энергии при снижении угловой скорости до 1000 об/мин. Маховик, сидящий в корпусе, как и в конструкции гировозов, соединялся с электродвигателем-генератором обратимого типа мощностью около 100 кВт.
Рис. 67. Гиротроллейвоз (под капотом вместо двигателя виден маховик)
К. п. д. троллейвоза, как гировоза и гиробуса, составлял около 0.5. Схема маховичного двигателя этой машины дана на рис. 68.
Рис. 68. Маковичный силовой агрегат гиротроллевоза:
1—маховик; 2—корпус; 3—мотор-генератор; 4—зубчатая муфта
Следует отметить высокую эффективность таких гибридов троллейбуса и гиробуса для городского транспорта. Помимо того, что не тратится дополнительное время на подзарядку маховичного двигателя, первый разгон машины производится через троллеи от сети. В дальнейшем же энергия при торможении рекуперируется (см. ниже).
В новейших зарубежных проектах гиротроллейбусов для Австрии масса маховика повышена до 600 кг, при частоте вращения 4200 об/мин (для ФРГ — 6700 об/мин), что при расходе 0,7 кВт/ч на 1 км пробега обеспечивает пробег 15 км.
Фирмы, разрабатывающие гиробусы и гиротроллейбусы, подчеркивают, что преимуществами маховичных двигателей перед, электроаккумуляторным приводом являются значительно больший срок службы, ничтожные затраты на обслуживание, быстрая зарядка, способность к большим перегрузкам и очень высокая надежность. Маховичные автомобили имеют в 6 раз больший пробег до ремонта, чем автомобили с двигателями внутреннего сгорания (при этом не затрачивается дефицитное горючее и не выделяются газы!). Этого, по-видимому, достаточно, чтобы проникнуться симпатией к маховичному транспорту. Характерно, что в Швейцарии гиробус так полюбился местным жителям, что они пропускали автобусы и троллейбусы, лишь бы сесть на гиробус!
Но, наверное, хватит говорить о транспортных гигантах с огромным маховиком. Уделим некоторое внимание малым и микроавтомобилям. Итак маховичные миниавтомобили.| Следующая > |
motoavto.su
| Прежде всего, почему бомба? Что общего у двигателя, пусть даже маховичного, и бомбы? Общего, как это ни печально, много. Случайно разорвавшись при вращении, маховик ведет себя во многом схоже c этим орудием разрушения. Если же подсчитать механическую энергию, выделяемую при взрыве бомбы и разрыве маховика с высокой плотностью энергии, то сравнение будет не в пользу бомбы. Хотя понятие «польза» тут весьма условно. Тяжелые осколки разорвавшегося маховика, несущиеся со сверхзвуковой скоростью, пробивают все на своем пути. Бывали случаи, когда разорвавшийся в подвале здания маховик, пробивал осколками все междуэтажные перекрытия, включая крышу. Эта «опасность» вынуждает принимать при их проектировании, очень высокий запас прочности, используя всего третью или четвертую часть прочности материала. Конечно, запас энергии при этом тоже будет составлять треть или четверть возможного предела накопленной энергии. И все-таки случайный разрыв маховика не исключен. Например, вовсе нежелательно, чтобы пустяковое столкновение транспортного средства, работающего от маховичного двигателя, сопровождалось взрывом фугасной бомбы — такого источника энерии, повредившегося при аварии. Конечно, развитие техники почти всегда сопровождается риском. И бензобак с горючим на автомобиле — далеко не безобидная штучка. Перспективные электроаккумуляторы, которые ставят на электромобили, содержат в себе расплавленный натрий или литий при температуре около 600 градусов (один из ведущих работников фирмы «Дженерал Моторс» Дж. Роч говорил по этому поводу, что если с этим электромобилем случится авария, то он не хотел бы оказаться рядом). Не меньшую опасность таят в себе баллоны с водородом, радиоактивные электробатареи и другие источники энергии будущего. И все-таки хотелось бы, чтобы маховичный двигатель, будучи совершенно безвредным в смысле загрязнения окружающей среды, не представлял бы опасности, как это ни парадоксально, и в случае возможного разрыва. Но не является ли это требование утопией? Можно ли представить себе безопасный разрыв маховика? Оказывается, можно. И это ценнейшее свойство, он приобретает вместе с огромной плотностью накопленной энергии! Все началось с попытки изготовления маховика из материалов высокой прочности. Известно, что максимальную прочность металл развивает в виде лент или проволок. Лента или проволока, благодаря своей внутренней структуре, образованной холодной прокаткой или волочением, имеет прочность, в несколько раз превышающую прочность исходного материала. Но как изготовить маховик из ленты? Да это даже проще, чем отлить или отковать его. Берется легкий центр (например, катушка из дюралюминия или пластмассы) и на него навивается тонкая лента, предварительно смазанная клеем (рис. 17).  Рис. 17. Маховик, навитый из ленты Клей должен быть достаточно эластичным, чтобы заполнять собой зазоры между витками ленты, образованные неодинаковым расширением витков разного диаметра при вращении. Почему витки разного диаметра расширяются неодинаково, можно понять из рассмотрения формулы (4) напряжений во вращающемся тонком кольце. Заменив здесь окружную скорость V ее выражением через угловую скорость W и радиус кольца R, V = WR, получим 
Стало быть при одинаковой угловой скорости и плотности ленты виток, имеющий больший диаметр, напряжен сильнее. А раз напряжен сильнее, то сильнее и деформируется, что и вызывает межвитковые зазоры. Так вот, основная функция клея и состоит в том, чтобы заполнять эти зазоры, не позволяя виткам «освободиться» один от другого. Последний виток также приклеивается к предпоследнему, причем предпочтительно срезать его по ширине, оставив тонкую полоску ленты и намотав ее на обод по спирали, а затем, смазав клеем, подсунуть под остальные витки. Тогда закрепление этого витка при вращении становится еще прочнее. Схема такого закрепления последнего витка дана на рис. 18.  Рис. 18. Схема крепления последнего витка ленты на ободе В последнее время показано, правда пока только теоретически, что можно обойтись и без клея, навивая ленту с предварительным натягом. Этот натяг создает, как говорят, «отрицательный зазор» между витками, который частично уменьшается (не доходя, конечно, до положительного, т. е. обычного зазора!) при вращении. Первый такой «витой» ленточный маховик был изготовлен автором в домашней обстановке самым что ни на есть кустарным образом. И лента была не лучшего качества — обычная углеродистая сталь. Но испытания этого маховика на разрыв при вращении показали, что плотность энергии в нем почти в 6 раз выше, чем у швейцарского гиробуса, изготовленного из высококачественной, но монолитной стали! Но самое главное, испытания показали, что витой маховик совершенно безопасен при разрыве!  Прежде чем говорить о причине «безопасности» ленточных маховиков, скажу несколько слов о том, как их испытывают на разрыв при вращении, и об испытательной машине — разгонном стенде. Для того чтобы испытать маховик на разрыв при вращении, необходимо не только раскрутить его до очень большой скорости, но и обезопасить все находящееся рядом от разрушительного действия осколков. Для этого камеры, где вращается испытуемый маховик, обычно помещают глубоко под землю и окружают многослойной броней — свинцовыми брусками, стальными и бетонными кольцами (рис. 19). Свинец нужен для того, чтобы осколки не очень деформировались бы при ударе о броню и по их форме можно было бы сделать выводы о характере разрыва. Естественно, что вся измерительная аппаратура и пульт управления разгонным стендом находятся наверху, далеко за пределами бронированной камеры, и связь с датчиками и разгонными двигателями осуществляется по проводам. Частоту вращения маховика можно измерять электрическими, механическими или стробоскопическими тахометрами — измерителями угловой скорости. Но наиболее точен такой метод, который фиксировал бы даже каждый оборот вала. На рис. 19 показан фотоэлектрический измеритель угловой скорости, основанный на том, что вращающийся вал, выполненный с поперечной щелью при вращении, то пропускает свет лампы к датчику — фотоэлементу, то прерывает его, а сигналы фотоэлемента фиксируются на пульте управления частотомером, счетчиком импульсов или записываются на пленку осциллографа. 
Рис. 19. Разгонный стенд: 1—пульт управления; 2—фотоэлемент; 3—люк; 4—камера вращения; 5—подшипник с уплотнением; 6—испытуемый маховик; 7—свинцовая броня; 5—бетонная броня; 9—гибкий валик; 10—турбина Разгон маховика может осуществляться двигателями разных типов, но наиболее удобна, пожалуй, воздушная турбина, развивающая очень высокую угловую скорость и простая в управлении. «Мягкая» рабочая характеристика турбины, заключающаяся в том, что она реализует почти постоянную мощность как при малой, так и при высокой угловой скорости, наиболее приемлема при трогании с места и разгоне. Воздух в турбину подается от компрессора, установленного отдельно. Маховик подвешивается в камере вращения на гибком валу, имеющем возможность некоторого, пусть даже небольшого поперечного смещения. Делается это для того, чтобы разбалансированный маховик мог бы «установиться» при высоких частотах вращения и не создавал бы больших нагрузок на подшипник (подробнее об этом см. гл. IV). Для уменьшения потерь мощности на трение о воздух при вращении (а они, как будет показано ниже, могут достигать значительных величин) воздух из камеры вращения непрерывно удаляется небольшим вакуум-насосом, а на подшипнике в камере вращения ставится уплотнение. Вот, пожалуй, и все про разгонный стенд, на котором проводят испытания на разрыв. Остается сказать, что перед началом разгона люк на входе в испытательную камеру задраивается, люди покидают даже верхнее помещение, в подвале которого находится стенд, и управление ведется с пульта, находящегося в другом месте. Так проводились испытания первых ленточных маховиков на разгонном стенде Центрального научно-исследовательского института технологии машиностроения (ЦНИИТМАШ). Но оказывается, можно было и не задраивать люки, не переходить в другое помещение, короче, не соблюдать меры предосторожности, обязательные при испытании обычных механизмов. Ленточный маховик разрывался совершенно безопасно, не пробивая даже стенки камеры вращения толщиной 1—2 мм, несмотря на то что накопленной в нем энергии было в несколько раз больше, чем в монолитных маховиках того же веса. Почему же ленточный вариант разрывается безопасно? Обратимся к рис. 20.  Рис. 20. Схема разрыва ленточного маховика: 1—трущийся конец ленты; 2— кожух; 3—маховик Выше мы говорили, что чем дальше виток ленты расположев от центра, тем сильнее он напряжен. Стало быть, первым разорваться может только этот внешний виток. К тому же он ослаблен креплением к предпоследнему витку склейкой и т. д. А разрываясь, отслоившийся конец ленты тотчас же прижимается центробежными силами к внутренней поверхности кожуха и активно трется об нее, автоматически тормозя. Этот последний виток ленты играет ту же роль, что и предохранительная мембрана на паровом котле — разрываясь сам, предохраняет от разрыва весь маховик. Разумеется, все сказанное относится к случаю вращения маховика в направлении навивки ленты; при противоположном направлении вращения маховик может разорваться весь, хотя и без образования опасных осколков. Оказалось, что безопасный разрыв характерен для всех маховиков, изготовленных из слоисто-волокнистых композитных материалов высокой прочности. Правда, они разрываются целиком (как и ленточный в случае вращения не в ту сторону), но опасных осколков, как при разрыве монолитного, не образуется, и меры защиты тут гораздо проще. Маховики, изготовленные из таких композитных материалов, накопляя энергию с гораздо большей плотностью, чем обычные монолитные, и обладая безопасным разрывом, получили название «супермаховиков».
|
motoavto.su
| Детство, отрочество, юность, итоги пройденного пути. Как уже было сказано выше, в 1922 г. Леонардом Вулли были предприняты раскопки в центральном районе Урского могильника. И здесь в 1929 г. он обнаружил изделие, которое теперь признается первым в истории человечества маховиком — двигателем, работающим на аккумулированной механической энергии.
Изделие это было обнаружено в гончарной мастерской, проработавшей несколько веков. Массивный диск диаметром более 30 дюймов (около 75 см) с центральным круглым отверстием насаживался на вертикальную стойку с подпятником, где свободно вращался с небольшим трением (рис. 1). Служил диск гончарным кругом, тем самым кругом, на котором древние гончары лепили свою продукцию и который, правда, не из глины, а из дерева встречался во дворцах фараонов Египта за 1000 лет до этого.  Рис. 1. Гончарный круг из раскопок Урского могильника: 1—маховик; 2—стойка Так чем же примечателен диск древнего шумерского гончара? Настораживают здесь два факта: первый — зачем было выполнять диск таким тяжелым, когда по примеру египтян сделать его деревянным во много раз легче? Второй — близ периферии диска было проделано второе отверстие, куда вставлялась рукоятка. Для чего служила эта рукоятка? Ответом могло быть только одно. Не будучи достаточно состоятельным, чтобы держать рабов, шумерский гончар, руководствуясь правилом «голь на выдумки хитра», сделал гениальное изобретение, открывшее новый этап в технике. Гончар периодически дергал за рукоятку, торчащую в диске снизу, разгонял диск-маховик, запасая в нем кинетическую энергию, а затем спокойно работал, пользуясь самостоятельно вращающимся «механизированным» кругом. И этот первый маховичный двигатель применялся еще в библейские времена, до изобретения транспортного колеса! Более усовершенствованное, приводимое в движение ногами гончарное маховое колесо появилось лишь 1200 годами позднее на территории Желтой реки в Китае в гончарной мастерской Ланг Шан. Колесо это было уже каменное и имело существенно большую скорость вращения, чем маховик гончара: ноги-то в несколько раз сильнее рук и раскручивать маховик ногами было легче.
Следующий этап использования маховиков — водоподъемные устройства в Китае примерно 3000 лет назад. Долина реки Jlo Хо, протекающей с севера на юг как приток Желтой реки, подвержена воздействию сильных ветров. Эти ветры сдували слой земли, образуя овраги глубиной до 70 м. Водоносные слои находились на 10—12 м ниже поверхности земли, и для орошения плодородных земель приходилось извлекать воду оттуда. Для этого китайцы соорудили колеса, сидящие на горизонтальном валу, служащем кабестаном, на который , навивалась веревка, несущая кожаные ковши для воды. По периферии колеса располагались паруса; ветер, надувая их, вращал колесо, поднимая воду ковшами из источника. Было замечено, что если скорость колеса падает, то оно еще некоторое время вращается, поднимая ковши, пока они, перевесив, не начнут крутить колесо в обратном направлении. Для предотвращения этого два раба, скованные друг с другом, повисали на противоположной стороне колеса, ожидая нового порыва ветра.
Но случилось так, что рабов не стало (опять по бедности), и мастер, обслуживавший колесо, связав пару тяжелых камней, привесил их вместо рабов. Результат превзошел ожидания — налетевший порыв ветра раскрутил колесо вместе с камнями, и оно еще долго вертелось, поднимая сообразительному мастеру все новые и новые ковши с водой. Стало быть, все дело в утяжелении обода колеса, превращении его в подобие маховика.  Рис. 2. Большое колесо Мандарина — гигантский маховик из древнего Китая (роль маховых масс играют привязанные к колесу тяжелые камни): 1—камни; 2—паруса; 3—трос; 4—траншея На этом принципе и было основано самое большое колесо, известное как гигантское колесо Пан По, существовавшее на закате цивилизации, носившей то же имя. Это большое колесо (рис. 2) «в четыре человеческих роста над землей и два — под землей», с бесконечной ковшовой цепью, качающей воду. Радиальные «спицы», на концах которых были помещены паруса, и тяжелые камни, укрепленные под ними, соединялись между собой хордальными распорками. Вал колеса, лежащий на деревянных втулках твердых пород, обильно смачивался водой, чтобы «свал плавал на воде» (так китайцы говорили о смазке подшипников водой). Изобретение подшипников с жидкой смазкой, связанное с осуществлением идеи маховика, было также чертой, значительно опережавшей техническую мысль той эры.  Рис. 3. Смычковая дрель с маховиком: 1—маховик; 2—ось; 3—рукоять; 4—смычок Принцип маховика использовался также в старинных смычковых дрелях (рис. 3). Здесь роль маховика играл тяжелый диск, насаженный на через которое, обвивали вокруг него, проходит тетива смычка. Двигая смычок взад-вперед, мастер, разгоняя маховик то в одну, то в другую сторону, мог, надавив на верхний конец сверла специальным большое усилие сверления. Энергия, накопившаяся в маховике при разгоне, расходовалась на сверление при нажатии. Рис. 4. Ковшовый водоподъемник, с ручным приводом и маховиком (XVI век) В последующие 3000 лет немногое было сделано для развития идеи маховичного двигателя. Однако начавшееся в средневековье использование механизмов, имеющих неравномерное вращение, особенно кривошипно-шатунных механизмов, возродило применение маховиков. Накапливая кинетическую энергию во время снижения рабочих нагрузок (или, например, удобном для человека положении рукоятки), маховик затем выделял ее для выполнения полезной работы. Кроме того, маховик уже тогда начинал служить для уменьшения неравномерности вращения. Интересна конструкция водоподъемника с ручным приводом, выполненная почти целиком из металла. Этот механизм XV века был одним из первых, содержащих маховик в трансмиссии. На рис. 4 показан не только общий вид в сборе, деталировка, но и технология сборки и правила эксплуатации механизма (так раньше исполняли чертежи машин). Маховик виден на заднем плане как лежащий на земле, так и уже насаженным на вал рукоятки, которую крутит работник. Этот механизм описан средневековым ученым Г. Агрикола в его книге «De re metallica», изданной в Базеле в 1556 г. Применялся маховик и в приводе поршневого насоса XV— XVI века; здесь он также приводится в движение мускульной силой человека (рис. 5).  Рис. 5. Маховик в приводе насосов Сравнительно крупный маховик применен и в вододействующей установке XVI века для распиливания бревен (рис. 6). Этот маховик устанавливался на коленчатом валу и служил для выравнивания хода машины.  Рис. 6. Вододействующая пильная установка с маховиком (XVI век) С появлением паровых машин, а затем и двигателей внутреннего сгорания маховик стал неизменной их частью, где служил также для выравнивания хода машины. Таково же назначение маховика в разнообразных дробильных и ковочных машинах, прессах, механических ножницах и пр. Однако такой режим работы не характерен для маховиков как двигателей, хотя именно для этих целей в мире выпускаются сотни миллионов самых различных маховиков. Нас интересуют такие режимы работы, когда за цикл работы (например, разгон и последующее выделение энергии для совершения работы) маховик сделает не менее 10 оборотов. Тогда его еще можно назвать двигателем. Так предложил поступать исследователь и конструктор маховичных устройств Роберт Кларк, речь о котором пойдет ниже. Однако он предложил ограничивать и время свободного вращения маховика семью сутками, чтобы маховик, не дай бог, не превратился в «вечный двигатель». Нам это опасение кажется излишним. Пусть превращается, если сможет. К тому же сейчас созданы подшипники с практически нулевым трением и, будучи помещен на таких опорах в вакууме, маховик будет вращаться очень долго, гораздо дольше недели, так и оставаясь маховичным, а не «вечным» двигателем.
|
motoavto.su
И приоритет в этой области принадлежит России. Еще в 1860 г., т. е. на самой заре автомобилизма, проект «маховоза», или самобеглой тележки, использующей маховик в качестве двигателя, был предложен русским инженером В. И. Шуберским.
В 1905 г. англичанин Ланчестер получил патент № 7949 на изобретение, имеющее отношение к «... применению для механического движения мотора в форме тяжелого, быстровращающегося маховика, с целью приведения в движение моторного экипажа» (рис. 55).
Рис. 55. Экипаж Ланчестера, движущийся накопленной энергией маховика: 1—маховик; 2—передача
Колеса экипажа Ланчестера соединялись любой механической передачей с маховиком или даже с системой из двух маховиков, вращающихся в противоположные стороны, чтобы устранить действие вредного для экипажа гироскопического эффекта. Для разгона маховика на остановках экипажа он соединялся через вариатор с валом стационарного двигателя. Предусмотрел Ланчестер и разгон маховика встроенным электродвигателем, который подсоединялся на остановках к электрической сети.
Рис. 56. Гироскопический экипаж П. Шиловского на двух колесах:
1—маховик; 2—приводное колесо; 3—рулевое колесо; 4—двигатель
Оригинальный экипаж с маховиком был построен и продемонстрирован в Лондоне в 1914 г. русским инженером П. Шиловским. Машина, названная им гирокаром, имела всего два колеса (рис. 56) и поддерживалась в устойчивом состоянии вращающимся маховиком, приводимым во вращение электромотором. Генератор, питающий электромотор, получал вращение от вала основного двигателя гирокара. Таким образом, маховик в этой машине, как и в построенном недавно фирмой «Форд» двухколесном автомобиле «Гирон» (в английском произношении «Джирон»), использовался только для устойчивости. Этому способствовал так называемый гироскопический эффект, который всегда сопутствует вращающимся маховикам.
Характерно, что П. Шиловский, не найдя поддержки в царской России, построил свой гирокар на средства английской фирмы «Уолсли», работавшей на военное ведомство. Гирокар привлек внимание фирмы своей единственной колеей, повышающей проходимость автомобилей.
Не исключена возможность, что маховичные автомобили в будущем будут выполняться именно двухколесными, что значительно упростит и удешевит конструкцию машины. Двухколесный экипаж тратит меньше энергии на свое перемещение, чем четырехколесный, он гораздо маневреннее, что очень важно в условиях современного города.
К тому же основной маховичный двигатель можно одновременно использовать и как маховик-стабилизатор. Поэтому конструкция гирокара Шиловского не утратит своей актуальности и в будущем.
К числу маховозов принадлежат и всякого рода инерционные тележки для внутризаводских перевозок. Этот вид транспорта, пока еще очень несовершенный, получает все большее распространение на различных заводах для межцеховых и внутризаводских перевозок. Выгодно отличаясь от аккумуляторных электрокаров, такие инерционные тележки могут при рациональном использовании дать значительный экономический эффект.
На рис. 57 показана тележка, разработанная на Казанском компрессорном заводе. Грузоподъемность тележки 10—15 тс. Скорость движения около 25 м/мин. Маховик, разгоняемый электродвигателем до 800 об/мин во время загрузки тележки, обеспечивает длину ее пробега 500—900 м. Несмотря на очевидную простоту такой тележки, годовой эффект от ее применения составил более 3000 руб.
Рис. 57. Инерционная тележка для внутризаводских перевозок:
1—шасси; 2—платформа; 3—маховик; 4—электродвигатель; 5—коробка отбора мощности; 6—рукоять хода и реверса; 7—редуктор; 8—рукоять сцепления
Аналогично действует инерционный тельфер, движущийся энергией разогнанного маховика. Разгон его производится электро- или гидродвигателем.
Следует отметить, что инерционный внутризаводской транспорт еще весьма далек от совершенства. Применение махович ного двигателя для внутризаводских транспортных средств пока ограничено. Бывает, что этим совершенно специфичным источником энергии нередко механически заменяется обычный двигатель, что не только приводит к ухудшению работы трансмиссии, но часто влечет за собой потерю ряда ценнейших свойств и возможностей маховичного двигателя. Применение его на том или ином транспортном средстве должно иметь строгое научное обоснование, предполагающее увязку характеристики движения транспортного средства, с характеристикой маховичного двигателя.
Надо заметить, что инерционные тележки очень перспективны для внутризаводского транспорта с интенсивным движением по определенному маршруту. Дешевизна, простота устройства и обслуживания, высокая долговечность, гигиеничность — вот качества, которые должны в ближайшем будущем обеспечить инерционным тележкам достойное место.
motoavto.su
| Маховик, установленный на вертолете в Шотландии еще в 30-х годах, приводил во вращение воздушный винт с регулируемым наклоном лопастей. Во время разгона маховика постоянным источником энергии — мотором, лопасти воздушного винта установлены так, что его подъемная сила равна нулю. Маховик при этом легко и без излишних потерь энергии разгоняется мотором. После отключения разгоняющего мотора лопастям задается необходимый угол атаки, и вертолет совершает вертикальный взлет. По мере сбавления оборотов маховика, увеличивается угол атаки винта с сохранением тяги. Когда энергия иссякает, вертолет медленно опускается. В описанной конструкции, он применяется для развития кратковременной высокой мощности, необходимой для вертикального старта. Такой двигатель оказался легче любого другого двигателя, что важно для работы в таком режиме. «Прыгающий Гиро» — так был назван этот вертолет. Он представлял интерес как устройство, обеспечивающее вертикальный старт и безопасную посадку аппарата (рис. 43). В настоящее время фирма «Локхид» (США), специализирующаяся на авиации и космических системах, по контракту с вооруженными силами США создает спасательный вертолет с маховиком. Преимуществом этого вертолета является то, что он способен взлетать и набирать высоту в 5 раз быстрее обычного, Маховик разгоняется электродвигателем мощностью 1,5 кВт до 28 000 об/мин, а затем подключается к воздушному винту. Такой мотор не требует охлаждения, чем выгодно отличается от обычного, и позволяет производить до девяти взлетов без подзарядки маховика. Ясно, что он не заглохнет, и путешествие на таком вертолете намного безопаснее, чем на обычном. Маховик обеспечивает не только надежный взлет, но и посадку. И еще одно — он работает совершенно бесшумно. Это ценнейшее в городских условиях свойство двигателя могло бы позволить производить взлет и посадку вертолетов и самолетов прямо в густонаселенных районах города. Д. В. Рабенхорст, имея в виду это же свойство маховика, предлагает использовать его в качестве двигателя самолетов. Современные разработки вполне справились бы с этой задачей. 
Рис. 43. Маховичный вертолет "Прыгающий Гиро" Кроме фирмы «Локхид» вопросами маховичных двигателей занимается известная авиационная фирма «Юнайтед Эркрафт Корпорейшн» (США), и это неспроста — маховикам в авиации принадлежит большое будущее, контуры которого обрисовываются уже сейчас. Интересно, что в этом применении маховиков игрушки обогнали серьезные конструкции: детские инерционные вертолеты, взлетающие после разгона от шнурка, уже давно известны и пользуются широким спросом. С помощью маховичного двигателя можно произвести взлет не только вертолета, но и самолета, особенно легкого. Извечная проблема легких самолетов — ограниченная мощность двигателя (90—120 кВт). Более мощный мотор позволил бы сократить разбег, дал бы возможность круче набирать высоту, подниматься с небольших площадок. Это то, что и требуется от легких самолетов. Однако, чем мощнее двигатель, тем больше его вес и тем больше требуется для него горючего. В итоге вес машины прогрессивно растет, и самолет рискует перейти в более тяжелую «весовую категорию». Тут неоценимую помощь могут оказать маховичные двигатели, что было признано зарубежными авиаконструкторами. Ведь они развивают практически неограниченную мощность, а современные их конструкции обеспечивают вес меньший, чем моторы любого другого типа. За рубежом пока отдают предпочтение маховичным двигателям с супермаховиком щеточного типа при угловой скорости 30 тыс. об/мин, хотя такие же показатели (если не лучше) имеют и ободковые супермаховики. Ценно и то, что такой двигатель «заряжается» энергией буквально за несколько минут. В результате маховик массой 13 кг способен в течение 20 с отдать мощность 115 кВт, а массой 57 кг — 225 кВт в течение 60 с — время, вполне достаточное для взлета. Кроме того, в полете раскрученный маховик гарантирует безопасность: при остановке мотора самолет с его помощью может летать еще 3 мин — время, во многих случаях вполне достаточное, чтобы выбрать площадку и благополучно приземлиться. Как мы видим, энергии достаточно, чтобы обеспечить взлет или посадку летательного аппарата. Но на тех же летательных аппаратах, да и на других машинах, содержащих тепловые двигатели, маховик довольно успешно применялся и для запуска мотора. Сейчас авиационные двигатели уже не заводят маховиком, но конструкция инерционного стартера может применяться и для запуска труднозаводящегося мотора любого типа. Несколько оборотов заводной рукоятки, маховик разогнан, затем подключение к мотору и удачных стартов!
|
motoavto.su
Анатолий Георгиевич Уфимцев — известный русский изобретатель-самоучка, человек интересной и трудной судьбы, родился в Курске 13 ноября 1880 года.
Особенно знаменит Уфимцев созданием маховичных инерционных аккумуляторов, которые он применил для ветроиспользо- вания, хотя и отмечал их перспективность для транспортных целей. Им были разработаны аккумуляторы разных типов для ветроиспользования, проведен тщательный анализ электрических аккумуляторов, а также «водородного аккумулирования», т. е. разложения воды путем электролиза на кислород и водород с дальнейшим их использованием; анализ теплового аккумулирования энергии в водяных баках и, наконец, инерционных аккумуляторов, на которых и был остановлен выбор.
Инерционный аккмулятор, состоящий из вращающегося маховика, соединенного с электрической или механической (рис. 50) трансмиссией, был предложен Уфимцевым в 1918 г. В 1920 г. им был изготовлен инерционный аккумулятор с маховиком массой 30 кг и давлением в камере вращения 2,5—3 мм рт. ст. После 50-минутной зарядки инерционного аккумулятора маховик вращался с частотой 12 000 об/мин. Затем зарядный двигатель отключался, включался генератор и к нему подключалась электрическая 5-свечовая лампочка, которая светила в течение 3 ч.
Рис. 50. Инерционный аккумулятор А. Г. Уфимцева с механическим приводом:
1—маховик; 2—вал; 3—кожух; 4—крышка; 5 и 6—малая и большая шестерни; 7—(выходной вал; 8—подшипник с уплотнением
В 1924 г. Уфимцевым была построена более крупная модель инерционного аккумулятора с маховиком массой 320 кг. Этот аккумулятор после зарядки обеспечивал равномерное свечение группы электрических ламп в 1000 свечей в течение часа.
Работы А. Г. Уфимцева по созданию аккумулятора энергии для ветродвигателей приобрели народнохозяйственное значение. Для демонстрации действия нового аккумулятора была построена Курская ветроэлектрическая станция, существующая и по настоящее время.
А. Г. Уфимцев сделал исключительно много, для создания новых типов маховичных аккумуляторов и их усовершенствования. И, пожалуй, в любом современном маховичном двигателе есть доля работы и жизни нашего «поэта техники» А. Г. Уфимцева.
Идеи Уфимцева живут, например, в проекте проф. Р. Поста и С. Поста (США), предусматривающем накопление энергии на электростанциях для использования в часы пик при помощи супермаховиков. Расчет показывает, что накопление энергии с помощью них, значительно эффективнее и экономичнее, чем применяемое в настоящее время аккумулирование с помощью подъема воды насосными установками. Ранее, когда маховики изготовлялись из металла, о таких перспективах не могло быть и речи.
В проекте предусматривается накопление 20 МВт энергии в час в супермаховике массой 200 т и диаметром 5 м. Рабочая частота вращения 3500 об/мин.
Супермаховик состоит из концентрических колец, навитых из кремниевого волокна, насаженных одно на другое с небольшим зазором, заполненным эластичным веществом типа резины для предохранения от расслоения обода (рис. 51).
Супермаховик помещается в герметичный корпус и соединяется с валом генератора. Устройство работает как генератор при потребности в энергии и как электродвигатель, когда энергия накапливается в маховике. Подсчитано, что затраты на киловатт мощности будут в этом случае на 47 фунтов стерлингов меньше, чем при гидроаккумулировании.
Рис. 51. Гигантский маховик для аккумулирования энергии электростанций в ночное время:
1—магнитная подвеска; 2—подшипники; 3—мотор-генератор с постоянными магнитами на роторе; 4— «слоеный» маховик
Единственное, что вызывает опасение авторов проекта — это случайный разрыв супермаховика. При его разрыве выделится энергия, эквивалентная взрыву 1000 т тринитротолуола. Поэтому энергетический агрегат планируется помещать под землей на безопасной глубине.
Однако, по нашему мнению, эти опасения преувеличены. Опыты по разрыву супермаховиков, описанные выше, показывают, что мгновенно выделяется лишь ничтожная часть энергии, накопленной в маховике, — не более 1—2%. Остальная энергия выделяется достаточно медленно, вызывая лишь тепловой эффект. Еще менее опасен разрыв ленточных вариантов.
Итак, маховик в качестве двигателя позволяет значительно увеличить экономичность, производительность и другие полезные качества машин (мы здесь не говорим о транспортных машинах, так как о них пойдет речь особо). Но, к сожалению, иногда от маховика требуют больше, чем он способен дать. Иногда, увлекаясь кинематикой таких устройств, авторы разработок забывают о динамической, силовой стороне дела и создают (к счастью, чаще всего на бумаге) нежизненные и даже опасные конструкции.
| Следующая > |
motoavto.su
