Газета "Энергетика и промышленность России" | № 14 (90) ноябрь 2007 года
Двигатель внутреннего сгорания является самым распространенным устройством для преобразования энергии химических топлив в механическую работу. Поршневые ДВС до сих пор прочно удерживают позиции во многих отраслях– они являются практически единственным видом двигателей в автомобильном, речном и морском транспорте.Однако дальнейшее развитие ДВС сегодня связано с решением насущных топливных и экологических проблем.
Топливо для тепловых двигателей
Существование ДВС неразрывно связано с химическими топливами, сжигаемыми для получения зарядов сжатых рабочих газов. При этом в качестве топлив в обычных двигателях используются горючие органические вещества и воздушный окислитель из атмосферы. Первичным энергоносителем, как известно, считают горючие вещества, хранимые на борту транспортного средства. Доминирует среди них жидкое горючее нефтяного происхождения (бензин, дизтопливо, керосин). Ежегодно двигатели автомобилей потребляют около 1 млрд. тонн нефтяных топлив. Но запасы нефти ограничены и невозобновляемы.
По оценке специалистов, при существующей тенденции потребления, рентабельные месторождения горючих ископаемых будут исчерпаны примерно через 50 лет. Прогнозы специалистов на период «нефтяного голода» отличаются друг от друга, но все они укладываются в диапазон: от «проблематично» до «катастрофично». Однозначным является то, что эра дешевой нефти уже закончилась и стоимость нефтяного топлива будет лишь неуклонно возрастать – так как нефть, добытая из сверхглубоких скважин и на континентальном шельфе, всегда дороже той, которая добывалась в предыдущие годы.
В ближайшее время реальной замены ДВС, по мнению авторов, скорее всего, не предвидится. В связи с этим идет активный поиск альтернативных энергоносителей для использования в качестве моторного топлива. Впрочем, вопрос об альтернативе существующим видам топлива стоял уже с момента появления ДВС – и даже раньше.
Распространение дымного пороха в Европе XIII века и изобретение пушек навели изобретателей на мысль о возможности использования пороха для получения механической энергии. Такие попытки делали Гойтфель (1678 г.) и Гюйгенс (1680 г.).
В 1688 г. Папен продолжил опыты с пороховой машиной Гюйгенса. Эти попытки не привели к успеху.
Изобретатель процесса газификации древесного топлива француз Лебон, оформив патент на получение генераторного газа, в 1801 г. дал дополнение к своему патенту, в котором он описывает принцип газового двигателя внутреннего сгорания. К сожалению, идея Лебона не была реализована.
В 1820 г. в Англии Сесиль описал опыты с двигателем, работающим на водороде. Известно, что первый серийный двигатель внутреннего сгорания Ленуара (1860 г.), первый четырехтактный двигатель Отто (1878 г.), ставший прообразом современных четырехтактных двигателей, и первый двухтактный двигатель Клерка (1880 г.), – все они работали на искусственном газе, как единственном виде моторного топлива, доступном в то время.
«Оторвать» ДВС от стационарных газовых сетей и сделать возможным применение его в качестве привода транспортных средств позволило сжигание в цилиндрах ДВС жидкого топлива – керосина. Это было сделано Даймлером и его сподвижником Майбахом, создавшим пульверизационный карбюратор (1893 г.), но приоритет создания пульверизационного карбюратора был отдан венгерскому ученому Банки, описавшему принцип работы карбюратора ранее (что было установлено в 30‑х гг. ХХ века).
Отсутствие нефти в Европе привело к разработке технологии каталитического синтеза жидких углеводородов из угля (реакция Фишера–Тропша). Сейчас синтетическое топливо производится на трех заводах в ЮАР, обеспечивая в стране парк автомобилей жидким топливом.
Освоение технологии сжижения попутного нефтяного газа (пропан-бутана С3Н8, С4Н10) и развитие добычи природного газа (метана СН4) привели к созданию надежных систем питания двигателей, в том числе транспортных, газовым топливом.
В качестве моторного топлива используются также спирты – метанол СН3ОН и этанол С2Н5ОН, – как в чистом виде, так и в смесях с бензином, – сокращая потребление последнего и выполняя роль экологически чистых антидетонационных добавок. Спирты производятся в основном из растительного сырья, поэтому их считают «биотопливом». Больших успехов в производстве «моторных» биоспиртов достигла Бразилия – в свое время этот вопрос решался в этой стране как государственная программа.
В некоторых сельскохозяйственных районах, где освоена технология метанового сбраживания отходов, в качестве моторного топлива используется биогаз – метан (70‑80%) в смеси с углекислым газом (20‑30%).
Для дизельных двигателей топливом может служить растительное масло или продукты его обработки метанолом (этанолом) с получением метанольного (этанольного) эфира. Перспективным в этом направлении является использование рапсового масла ввиду высокой масляничности этой культуры. В настоящее время в ряде стран, в частности в Европе, производство рапсового масла и рапсово‑метанольного эфира достигает нескольких тысяч тонн в год.
В последнее время перспективным направлением считается применение водорода. В Германии уже появились водородные заправки и автомобили на водороде, а в США проблема «водородного топлива» решается на уровне национальной программы. Из приведенного выше краткого анализа можно видеть, что в настоящее время для питания ДВС используется целая гамма первичных энергоносителей, которые можно подразделить на две основные группы: жидкие и газообразные. Из опыта эксплуатации известно, что жидкие энергоносители более технологичны и удобны при хранении; системы жидкостного питания двигателей проще и надежнее, а зона их использования значительно шире, чем газовых двигателей.
Все рассмотренные типы ДВС на жидком или газовом топливе работают по воздушно-тепловым (газовым) циклам. Это значит, что заряд воздуха-газа {2N2 + ½ O2}, предварительно сжатого в цилиндре, за счет «подвода теплоты» реакций сгорания топлива (окислитель – кислород воздуха), нагревается до 2000‑2500 °С. При этом при нагреве его давление повышается.
Следовательно, химическая энергия топливной смеси вначале преобразуется в термическую, а затем – в потенциальную (сжатого газа). Далее газ, расширяясь, давит на поршень, преобразуя энергию избыточного давления в механическую – которая, в свою очередь, преобразуется из линейного движения поршня во вращательное движение вала двигателя. Диапазон нагрева газов, их термодинамические свойства, степень полезного расширения и сопутствующие потери при преобразовании энергии определяют, в целом, эффективность воздушно-тепловых двигателей: бензиновых ДВС – не более 30‑35%, дизельных ДВС – около 40%.
Принцип порохового цикла
Вернемся к идее порохового двигателя. В принципе, огнестрельные орудия – это пороховые ДВС, преобразующие энергию горячих сжатых рабочих газов из объема заряда в механическую (кинетическую) энергию движения снаряда. Здесь не важно, что процесс выстрела расчленен на отдельные операции, а метаемый снаряд не имеет связи с механизмом преобразования движения.
Процесс преобразования химической энергии порохового заряда происходит по другому принципу, отличному от воздушных циклов ДВС. Порох – разновидность унитарных топлив и взрывчатых веществ, содержащих в составе твердой фазы как окислитель (донор кислорода), так и горючее вещество (реципиент кислорода), способные к экзотермической реакции.
Главная особенность порохового цикла – превращение высокоплотной фазы твердых компонентов заряда в низкоплотную фазу рабочих газов. Это – результат необратимых окислительно-восстановительных реакций «горючее + окислитель = продукты-газы». Масса продуктов‑газов равна массе пороха, поэтому объем пороховых газов будет превышать объем пороха – пропорционально отношению плотностей исходного заряда и газовой фазы.
Исторически первым топливом-порохом был так называемый дымный порох – тонкая смесь порошков калиевой селитры КNO3 (68‑75%), серы (10‑15%) и древесного угля (15‑17%) – первое в эпоху Средневековья вещество, обладавшее неизвестными ранее взрывчатыми свойствами. Высокая скорость сгорания пороха (до 400 м/с) объясняется быстрым проникновением горячих поджигающих газов между частицами пороховой смеси. Эпоха дымного пороха длилась свыше 500 лет, до середины XIX века; за это время не было найдено других порохов, удобных для применения.
Сгорание дымного пороха за счет «встроенного» кислорода калиевой селитры протекает, в основном, по следующему уравнению: 2КNO3 + 3C + S = K2S + 3CO2 + N2.
Температура продуктов вспышки дымного пороха достигает до Т1 = 2100 °С, с выделением до Q = 585 ккал теплоты и до Vн. у. = 280 л газов на 1 кг смеси. Продукты реакции содержат примерно 50% по массе твердых и жидких частиц калиевых солей (K2S, K2CO3, K2SO4), почти не участвующих в работе расширения газов (CO2, N2, СО). Это снижает работоспособность заряда из «слабого» дымного пороха – в сравнении с показателями бездымных порохов на основе пироксилина, имеющего более высокую теплоту сгорания и не содержащего в продуктах твердых остатков (Q = 900 ккал/кг, Vн. у. = 1000 л/кг): C24h39O9 (ONO2) 11 = 12СО2 + 12СО + 6Н2О (пар) + 8,5Н2 + 5,5N2.
Таким образом, главная физико-химическая особенность пороховых систем как энергоносителей состоит в том, что все топливные компоненты (и горючие, и окислители, и рабочие газы), подобно чрезвычайно сжатой пружине, хранятся при весьма высокой плотности кристаллов и молекулярных связей конденсированной фазы (K-фазы). При возбуждении реакции от искры или капсюля-воспламенителя происходит необратимое экзотермическое фазовое превращение вещества (газораспад), когда объем полученных газов превышает объем исходного заряда примерно в тысячу раз. При сжигании навески бездымного пороха в камере постоянного объема V = const, содержащей n0 моль газов, продукты сгорания (n1 моль) по уравнению состояния газов развивают давление Р1 – пропорционально отношению присутствующих количеств газов в камере после реакции и до нее (n1/n0 >>1), умноженному на отношение их абсолютных температур (Т1/Т0).
Из рассмотренного следует, что на первом этапе (подготовка рабочего заряда) процессы в воздушно-тепловых ДВС отличаются от подготовки стрелкового выстрела. Так, топливная смесь в обычных ДВС готовится из двух компонентов: заряда воздуха-окислителя (более 90‑94%) и дозы горючего (менее 6‑10%). Поскольку плотность газов мала, весь воздушный окислитель (все газы) перед сжиганием топливной смеси предварительно сильно сжимают.
В «пороховом» сценарии необходимости в такте сжатия нет. Плотность порохов – «уже» на 3 порядка выше плотности газов. Монотопливо‑порох при плотности 1 г/см3 будет эквивалентно 700-кратно сжатому заряду воздуха с добавкой нефтяного горючего. На этапе сжигания зарядов процессы энерговыделения также идут различно. Сжигая в камере V пороховой заряд, мы получим более высокое начальное давление газов по сравнению с давлением вспышки сжатой воздушно-нефтяной смеси той же массы m и калорийности Q.
Дело в том, что сгорающая пороховая масса образует новые газы, которых ранее не было ,– в дополнение к уже присутствующим (или сжатым) газам в надпоршневом объеме V цилиндра ДВС. Но при сгорании воздушно-нефтяной смеси число молей продуктов воздушного сгорания почти не отличается от числа молей исходного воздуха (n1/n0 ~ 1), поскольку кислород воздуха О2 расходуется на образование оксидов Н2О и СО2. В итоге при одинаковой калорийности зарядов Q (и одинаковой температуре сгорания Т1) начальное давление газов в пороховом цилиндре может быть намного выше. После окончания сгорания термодинамические процессы в такте расширения будут примерно одинаковы, но с учетом более высокого давления Р1 пороховых газов полезная работа продуктов сгорания топлива-пороха может быть существенно выше работы «термического» расширения газов в цилиндрах воздушно-тепловых ДВС.
Таким образом, пороховой цикл не «привязан» к воздушному окислителю, процессам впуска и сжатия в цилиндрах ДВС. С учетом высокого газообразования и более высокой калорийности пороховых навесок (Q ~ 900 кал/г) по сравнению с той же массой воздушно-нефтяной смеси (Q = 630 кал/г) эффективность пороховых двигателей может намного превосходить мощностные показатели обычных ДВС.
Современные пороховые системы
Пороховые системы настоящего времени отличаются более сложным составом. Сегодня разрабатываются даже технологии жидких метательных монотоплив для артиллерии (не считая «давно известных» взрывчатых веществ с близким химическим составом). Но суть твердых или жидких энергонасыщенных систем остается прежней: пороха, ракетные топлива и пиротехнические смеси – это концентрированные носители и рабочих тел, и химической энергии «окислитель + горючее». Как правило, активный кислород в таких энергона-сыщенных системах закреплен в азотных соединениях (в солях-нитратах NO3- и нитросоединениях R – NO2), где его связи с азотом менее прочные, чем вновь образуемые связи кислорода с водородом (Н2О) и углеродом (СО2, СО).
Возможность использования пороховых систем как моторных топлив для двигателей ограничена тем же признаком, который препятствовал этому и на заре создания ДВС. А именно – сложностью подачи цикловой порции (дозы) твердого топлива в реакционную камеру цилиндра. Кроме того, сухие пороховые смеси чрезвычайно пожароопасны; продукты сгорания многих энергонасыщенных систем – весьма неэкологичны; стоимость порохов – весьма и весьма велика.
Свойство некоторых азотных соединений, богатых кислородом, отдавать последний (кислород) для окисления горючих веществ, используется для форсирования некоторых ДВС на обычном жидком топливе. Так, еще в 1930‑е годы, решая вопрос кратковременного увеличения мощности бензиновых авиадвигателей самолетов на большой высоте, использовали введение в цилиндры жидкой закиси азота N2О. При вспышке бензино-воздушной смеси закись азота легко распадается в цилиндрах ДВС на азот и свободный кислород: N2O = N2 + ½ O2.
Реакция распада закиси азота – экзотермическая (Q = 445 ккал/кг), с образованием новых газов (Vн. у. = 763 л/кг). Кроме того, массовая доля кислорода в продуктах распада N2O составляет 36%, что в 1,6 раза выше содержания кислорода (23%) в воздушном окислителе {2N2 + ½ O2}. Избыток кислорода в цилиндрах (по аналогии с «наддувом» двигателя) позволяет увеличить подачу горючего–бензина, чем достигается форсирование ДВС, потребляющего часть окислителя из жидкой фазы N2O, не требующей затрат на работу сжатия. В настоящее время в спортивном тюнинге автомобильных двигателей, наряду с подсадками закиси азота (технология фирмы «NOS»), применяют добавки в бензин растворимых окислительсодержащих нитросоединений: нитробензол, нитрометан, нитропропан. Механизм действия нитроприсадок аналогичен форсирующей подсадке закиси азота: часть кислорода для сгорания топливного заряда несут в себе сами нитросоединения, где атомы окислителя «хранятся» в непрочных связях нитрогрупп NO2 в жидкой фазе топливного раствора. Широко этот метод не используется, так как нитроприсадки токсичны и дороги, некоторые из них в индивидуальном виде взрывоопасны.
В ракетной, космической и оборонной технике известны смесевые топлива на основе соединений азота, содержащие и горючие компоненты, и окислители в твердой, жидкой или гелеобразной фазе.
Исследования процессов горения в середине ХХ века показали, что сгорание многих жидких смесей «горючее + окислитель» склонно к самоускорению с возмущением и турбулизацией горящей поверхности (эффект Ландау). В то же время твердые ракетные топлива могут содержать десятки процентов бризантных взрывчатых веществ (тротил, гексоген, нитроглицерин и др.), но не детонировать, а лишь гореть при высокой плотности (до 1,7‑2,0 г/см3) твердотопливного монозаряда. Применение жидких ракетных топлив в обычной наземной технике практически исключено – по причине пожаро- и взрывоопасности компонентов, токсичности и дороговизны (примером могут служить гидразиновые топлива и гептил космических ракет). Но заметим, что при обязательном условии безопасности и дешевизны возможных энергона-сыщенных композиций именно жидкая форма энергоносителя обеспечивала бы необходимую технологичность.
Варианты использования азотных топлив
Азотные энергоносители могут использоваться в поршневых, роторных и газотурбинных двигателях. Однако такие двигатели должны быть адаптированы к особенностям азотных топлив. Впрочем, это не исключительная особенность азотных топлив: бензиновые, дизельные, газовые двигатели также имеют свои особенности, характерные для используемого вида топлива. Остановимся на поршневых двигателях.
При использовании сбалансированных по кислороду сплавов топливных стехиометрий или их растворов может быть применен двухтактный цикл без впуска воздуха (подобный цикл используется, например, в поршневых двигателях морских торпед). Более широкие возможности по диапазону рабочих температур и хранению топлива в жидкой фазе имеют водно‑солевые и водно-аммиачные растворы-эвтоники азотных компонентов. В этом случае топливная масса будет содержать 2‑4 -кратный избыток горючих веществ (без использования специальных компонентов). Здесь должен применяться двухтактный цикл с впуском и сжатием воздуха, но количество воздуха в таком случае требуется меньшее (до 10‑15 раз) по сравнению с подобными циклами на нефтяном топливе, так как часть окислителя содержится в топливной смеси. Следовательно, затраты энергии на предварительное сжатие воздуха для сжигания окислительсодержащих азотных топлив будут меньшими. Учитывая, что для быстрого разложения топливного окислителя-АС необходима температура не менее 300 оС, а объем цикловой дозы и теплоемкость азотных топлив выше, чем нефтепродуктов по дизельному циклу, теплоты сжатого воздуха может быть недостаточно для запуска двигателя. Поэтому в пусковом режиме необходимо применять подогреваемую камеру термолиза. Для этого применимы свечи накаливания. В режиме установившейся работы двигателя камера термолиза разогревается за счет теплоты реакций сгорания. С учетом потенциальной энергонасыщенности азотных топлив возможны технические решения организации запуска двигателя без впуска и сжатия воздуха.
Расширение газов в цилиндре «воздушно-порохового» ДВС целесообразно более полное, до давления выпуска, близкого к атмосферному. Расчеты показывают, что при параметрах сжатия и сгорания, близких к показателям обычных воздушно-тепловых ДВС, термический КПД «воздушно-порохового» цикла может достигать 80‑85%.
Теплонапряженность двигателя на водо-нитратных топливах будет существенно ниже ввиду меньших температур процесса (в 1,5‑2 раза) – по сравнению с обычными ДВС на нефтяном топливе. В связи с этим целесообразен отказ от системы жидкостного охлаждения ДВС; необходимый уровень температуры стенок цилиндров обеспечит организация воздушного охлаждения. Соответственно, потери теплоты будут меньшими, а индикаторный КПД цикла ожидается на уровне 70‑75%.
Водо-нитратные растворы не допускают контакта топлива с маслом в связи с возможностью эмульгирования и старения масел, с потерей ими смазывающих свойств. Поэтому кинематическая схема двигателя должна предусматривать крейцкопфный узел в механизме преобразования движения и отделение цилиндра от картера двигателя. В качестве такого варианта может применяться кривошипно-кулисный механизм преобразования движения с линейным движением штока поршня, отделением цилиндра от масляного картера и использованием подпоршневого объема в качестве продувочного насоса в двухтактном цикле. Уплотнение поршня в цилиндре может быть сухим с применением компрессионных колец из железо-графита.
В качестве механизма газораспределения применима клапанно-щелевая схема с выпуском отработавших газов через клапаны в головке цилиндра и впуском продувочного воздуха через окна в средней части цилиндра с поворотной гильзой.
Учитывая особенности кривошипно-кулисного механизма, обладающего более высоким механическим КПД по сравнению с традиционным кривошипно-шатунным механизмом, эффективный КПД двигателя на азотных топливах может быть близок к 70%, что примерно в два раза выше, чем для бензиновых или дизельных двигателей.
Все отмеченные конструктивные особенности двигателя технически реализуемы и позволяют выполнить такой двигатель для использования в нем азотных топлив по обычным машиностроительным технологиям.
Следует учитывать, что по объемному расходу азотного топлива двигатель будет уступать показателям расхода горючего нефтяных ДВС до 2– 2,5 раза. Это может отразиться на емкости топливных баков на автомобиле, но не более. Стоимость единицы механической энергии, произведенной с использованием азотных топлив, по сравнению с эксплуатационными расходами на нефтяные моторные топлива будет снижаться примерно в 3 раза (при существующих мировых ценах на бензин около 1500 долл./т или 1,1 долл./л).
Азотное топливо должно рассматриваться как новое направление в получении и использовании альтернативных, возобновляемых и экологически чистых энергоносителей применительно для автомобильного, железнодорожного, речного, морского транспорта, а также для электроэнергетики (в основном, для автономных и локальных энергоустановок), для привода дорожно‑строительных и подъемно-транспортных машин и механизмов, для привода двигателей механизмов в шахтах и горных выработках, для снабжения сжатым газом пневматического инструмента и механизмов. Но, учитывая, что в современных условиях автомобильный транспорт является основным потребителем энергии химических топлив, именно автомобильная промышленность может и должна одной из первых освоить применение этого перспективного топлива.
www.eprussia.ru
Cтраница 1
Пороховые двигатели широко применяются в реактивной бесствольной артиллерии и как дополнительные вспомогательные двигатели в авиации для облегчения подъема тяжелых самолетов. [1]
Что касается пороховых двигателей и ракетного моделизма, то этим надо обязательно заниматься, и прежде всего, нашим опытным спортсменам, разумеется с соблюдением необходимых мер предосторожности. Необходимо организовать серийный выпуск хорошо отработанных пороховых двигателей. [2]
Двигателями твердого топлива являются, например, пороховые двигатели. Как известно, для сгорания пороха не требуется внешних окислителей. Рабочие процессы пороховых двигателей рассматриваются в специальных курсах. Ниже даются самые краткие сведения о цикле жидкостного реактивного двигателя. [3]
В 1881 г. Н. И. Кибальчич разработал первый в мире проект реактивного летательного аппарата с пороховым двигателем. [4]
В 1680 г. выдающийся механик, физик и математик, голландец по происхождению, Христиан Гюйгенс ( 1629 - 1695) начал разрабатывать пороховой двигатель, поставил перед собой цель преобразовать орудие разрушения в орудие созидания. [5]
Что касается пороховых двигателей и ракетного моделизма, то этим надо обязательно заниматься, и прежде всего, нашим опытным спортсменам, разумеется с соблюдением необходимых мер предосторожности. Необходимо организовать серийный выпуск хорошо отработанных пороховых двигателей. [6]
Например, в ракетах с пороховым двигателем она определяется законом горения пороха. [7]
Окислителями могут быть жидкий кислород, азотная кислота, перекись водорода. Двигателями твердого топлива являются, например, пороховые двигатели. Как известно, для сгорания пороха не требуется внешних окислителей. Рабочие процессы пороховых двигателей рассматриваются в специальных курсах. Ниже даются самые краткие сведения о цикле ншдкостного реактивного двигателя. [9]
В последующие годы под руководством М. К. Тихонравова была спроектирована более совершенная метеорологическая ракета, которая, согласно расчету, должна была развивать скорость до 1340 м / сек. При испытаниях 19 мая 1939 г. эта составная ракета под действием порохового двигателя поднялась на высоту 0 625 км, достигнув скорости 105 м / сек; затем первая ступень ее автоматически - при срабатывании аэродинамического тормоза - отделилась от второй ступени и упала на землю, а вторая ступень, продолжая движение под действием воздушно-реактивного двигателя и развив скорость до 224 м / сек, поднялась на высоту 1 8 км. [10]
С подобным явлением мы встречаемся и при эксплуатации реактивных снарядов и ракет, у которых сопла и газовые рули подвергаются интенсивному воздействию газов, нагретых до температур более 2500 С. Истекая с высокой скоростью из сопловых устройств и подвергая динамическим ударам газовыми молекулами, а также несгоревшими частицами топлива ( в случае пороховых двигателей) поверхность материала, газовые струи сдувают ослабленные тепловым воздействием частички на границе раздела газ-материал. [11]
Реактивными называются двигатели, развивающие силу тяги за счет реакции потока газообразных продуктов сгорания, вытекающих с большой скоростью из сопла в окружающую среду. Эти двигатели применяются на летательных аппаратах и подразделяются на воздушно-реактивные двигатели, у которых окислителем топлива является кислород атмосферного воздуха, жидкостные реактивные двигатели, у которых окислителем является жидкость, запасенная на борту летательного аппарата ( жидкий кислород, перекись водорода, азотная кислота), и пороховые двигатели, в которых топливом служит твердое топливо-порох, содержащий в своем составе необходимый для горения кислород. [12]
Двигателями твердого топлива являются, например, пороховые двигатели. Как известно, для сгорания пороха не требуется внешних окислителей. Рабочие процессы пороховых двигателей рассматриваются в специальных курсах. Ниже даются самые краткие сведения о цикле жидкостного реактивного двигателя. [13]
В кабине пилота корабля Союз космонавты находятся при выведении корабля на орбиту, при маневрировании на орбите и спуске на Землю. В кабине размещаются: пульт управления, средства радиосвязи, аппаратура обеспечения жизнедеятельности и система управления спуском, контейнеры с запасами пищи и воды. Снаружи кабина покрыта слоем тепловой защиты; на ее корпусе смонтированы микродвигатели системы управления спуском и тормозные пороховые двигатели мягкой посадки. [14]
Пороховые ракеты применяются для старта тяжелых самолетов. В этом случае время горения заряда колеблется от 4 до 10 сек. Такие ракеты создают дополнительную тягу в несколько тонн на период взлета самолета с земли. Пороховые двигатели находят применение и в многоступенчатых ракетах дальнего и сверхдальнего действия. [15]
Страницы: 1 2
www.ngpedia.ru
Пороховой ракетный двигатель – это один из простейших вариантов реактивных двигателей для самолетов и ракет. В качестве топлива он использует твердое топливо – пороховой заряд. Как правило, применяют бездымный вид пороха, поскольку он имеет высокую температуру сгорания и придает летательному аппарату мощный импульс. Для ракет он используется в качестве основного двигателя, что касается авиации и самолетов, то может применяться как дополнительный для большого ускорения.
Современный пороховой ракетный двигатель. 1 — пороховые шашки; 2 — диафрагма; 3 — сопло.
Подобные пороховые ускорители сокращают дистанцию разбега при взлете. После расхода всего топлива такие двигатели в большинстве случаев отсоединяются от основной конструкции летательного аппарата.
Первые зафиксированные данные об использовании пороха в качестве ускорителя датируются 960 годом. В это время китайцы изготовляли первые пороховые ракеты для военных целей. Очень часто упоминаются в легендах и сказаниях использования пороховых зарядов для осуществления полетов. Так, одна из легенд повествовала о попытке полета Ван Гу на летательном аппарате, заряженном 47 ракетами с порохом.
В 1540 году была напечатана книга «О пиротехнике» автора Ванноччо Бирингуччо. Уже в это время была предоставлена первая схема строения пороховой ракеты с одной и несколькими ступенями. Все же огромное количество писателей-фантастов тех времен использовали свои скромные знания о ракетостроении и пороховых двигателях для возможности их героев попасть в отдаленные уголки планеты или даже на Луну.
Более реальное проектирование и создание действительно успешных пороховых двигателей началось с 19 века. Так, в 1817 году англичанин У. Конгрева смог изготовить ракету с дальностью полета в 2,7 километра. Параллельно с этим российские конструкторы И. Картмазов и А. Засядько изготовили свой прототип, который смог пролететь 2,69 километра. Дальнейшие наработки в данной отрасли позволили достичь еще лучших показателей. В 1881 году отечественный конструктор и исследователь Н. Кибальчич работал над изготовлением пилотируемого летательного аппарата с пороховым двигателем. Еще через 5 лет А. Эвальд провел комплекс опытов с моделью самолета на пороховом заряде.
Конечно же, прорывом стали разработки М. Поморцева, который в 1902 году изготовил ракету с пороховым двигателем. Ее особенностью являются стабилизирующие поверхности на корпусе и более продуманная конструкция двигателя. Все это позволило достичь дальности полета в 9 километров.
В создании пороховых двигателей не отставали и германские конструкторы. Так в 20-х годах прошлого века достаточно известный конструктор автомобилей Фриц фон Опель использовал пороховые заряды для ускорения велосипеда и мотоцикла, после чего провел опыты и с автомобилем. В апреле 1928 года конструктор установил на гоночную модель автомобиля Opel-Rak 12 ракет с твердым топливом. Данный ускоритель позволил достичь скорости в 112 км/час. В мае этого же года на автомобиль установили 24-зарядный блок ракет, который разогнал машину до скорости 200 км/час.
После проведенных опытов Ф. Опель начал проводить тестирование пороховых двигателей на летательных аппаратах. Был создан самолет-ракетоплан под названием Opel RК 22 в 1928 году. Параллельно с этим А. Липпше создал подобную летающую машину под названием «Утка», она смогла за одну минуту пролететь 1,2 километра на пороховом ускорителе. Что касается аппарата Опеля, то он смог достичь скорости 152 км/час в полете. Через год, а именно в октябре 1929 года, провел испытания своего летающего агрегата конструктор Г. Эспенлауб. Ракетоплан был оснащен 15 ракетными зарядами, которые смогли поднять машину в воздух, но во время полета летательный аппарат загорелся.
Что касается разработок СССР в данной отрасли, то они активно начались с 30-х годов. Удалось построить самолет, в котором использовались пороховые заряды в качестве дополнительных, он имел название У-1. Тестирование прошло отлично, после чего решили установить подобные ускорители на бомбардировщике типа ТБ-1. Для качественного разгона было установлено по 3 пороховых заряда с каждой стороны корпуса аппарата. Стоит отметить, что масса всего комплекта ускорителей составляла только 60 килограмм. При этом в течение двух секунд работы они выдавали тягу в 10 400 кгс. Данной мощности было достаточно для того, чтобы 7-тонный бомбардировщик смог сократить свой разбег при взлете от 330 метров к 80 метрам.
Подобные испытания были проведены и на советских истребителях в 1935 году. Несмотря на получение огромной тяги, подобные установки так и не получили широкого применения в авиастроении.
Во времена Второй мировой войны пороховые ускорители для своих самолетов широко использовала Япония и Германия. Кроме того, во время ухудшения состояния этих стран под конец войны ими были проведены разработки ударных самолетов, которые использовали твердотопливный двигатель в качестве основной силовой установки самолетов. На основе таких проектов были созданы самолеты для самоубийственных миссий по кораблям. Такие самолеты широко использовала Япония, наиболее ярким примером является аппарат «Ока».
Все дальнейшие разработки только улучшили показатели дальности и точности полета. Все же в большинстве случаев пороховые двигатели больше использовали и используют для строения ракет, нежели в авиации. Хотя подобные ускорительные установки с твердым топливом оказали немалую помощь в самолетостроении.
Пороховой двигатель самолета часто называют ракетным двигателем твердого топлива, сокращенно РДТТ. При работе таких двигателей используется объединение окислителя и твердого топлива в единую массу. Все это находится непосредственно в камере сгорания, а не в дополнительных топливных баках, как в жидкостных моделях. Кроме облегчения конструкции, она становится более надежной и простой, поскольку исключается система подачи горючего. Самым простым и ярким примером такой конструкции является обычная пороховая ракета.
Прежде всего, стоит отметить, что применение РДТТ в авиации необходимо для достижения определенных задач. Конечно же, основная задача, которую решают дополнительные пороховые двигатели, – это значительное увеличение тяговооруженности самолета на определенном этапе полета. В большинстве случаев это необходимо при взлете. Не всегда существуют отличные условия для взлета и нормального разбега самолета. Особо актуально это было во времена поршневой авиации и на первых этапах развития реактивных установок на жидком топливе. Это позволяло значительно сократить дистанцию разбега летательного средства. Подобный быстрый старт помогал избежать плотного обстрела орудий противника. Также были модели истребителей, которые использовали пороховые ускорители для быстрого достижения воздушной цели противника. Повышение тяговооруженности в определенный экстремальный момент полета позволяет решать боевые задачи более легко и эффективно.
Неоспоримым преимуществом является простота конструкции, а также исключение утечки топлива, высокая степень безопасности в использовании и надежность. Подобные конструкции могут храниться на протяжении долгого времени.
Что касается недостатков, то здесь нужно подчеркнуть невысокие показатели удельного импульса и сложность в управлении тягой. Уменьшить или отключить тягу невозможно. При работе возникают сильные вибрации корпуса летательного аппарата. Выхлоп отработанных газов достаточно токсичен и наносит урон окружающей среде.
Используемое топливо:
Гомогенный тип топлива, который являет собой твердый раствор нитроцеллюлозы в нитроглицерине. Как правило, подобное горючее используется для запуска больших ракет.
Смесевый тип горючего. Это, как правило, смесь окислителя с основным твердым горючим.
Первым топливом для ракетных двигателей была смесь из селитры, серы и древесного угля. Далее начали использовать в качестве окислителя перхлорат аммония совместно с полимерным горючим (в космическом ракетостроении). В современном мире подобные типы двигателя используют для ракетомоделирования. При этом создают более простые смеси на основе более доступного нитрата калия и органически связывающих веществ, таких как сахар или сорбит.
В итоге стоит подчеркнуть, что пороховые двигатели не являются актуальными для современного самолетостроения. Даже космическая отрасль проводит разработки более эффективных и доступных пусковых механизмов для ракет.
avia.pro
Пороховой ракетный двигатель — ракетный двигатель, использующий в качестве топлива порох, который, сгорая, образует реактивную струю, создающую тягу. Прообразом порохового ракетного двигателя являлись боевые ракеты, применяемые в Китае и Индии во время боевых действий. В России первые успехи были заложены во времена Петра I, который лично принимал участие в работе «ракетного заведения». В марте 1881 г. в тюремной камере революционером и ученым Н. И. Кибальчичем (1853—1881) был создан первый проект аппарата, в основе которого был пороховой ракетный двигатель, при помощи которого человек мог побывать в космосе. К сожалению, 3 апреля 1881 г. Кибальчич был казнен, и проект остался незавершенным. По его мнению, человека в воздушное пространство смогла бы поднять сила, которой «являются медленно горящие взрывчатые вещества».
Аппарат, изобретенный Кибальчичем, представлял собой платформу, которая снабжалась ракетным двигателем. В камеру сгорания при помощи часового механизма с определенной периодичностью должны подаваться пороховые шашки («свечи»). Управление аппаратом осуществляется при помощи изменения положения двигателя относительно платформы. Ценнейшие идеи Кибальчича остались надолго похоронены в архивах царской полиции и были открыты для ученых лишь с наступлением революции.
Основной характеристикой пороха как топлива для ракетного двигателя является объем газообразных продуктов, выделяемых при сгорании 1 кг пороха, при определении величины газ приводится к нормальным условиям. Порох подразделяется на два класса: нитроцеллюлозный (бездымный) и смесевый (в том числе и дымный). Пороха, применяющиеся в ракетных двигателях, и называются твердыми ракетными топливами. В зарядах к ракетным двигателям и газогенераторам применяют баллиститный порох.
Основу этого типа пороха составляют нитроцеллюлоза и труднолетучий растворитель, за что он получил название двухосновного. Отличается быстротой изготовления, возможностью получения крупных зарядов и высокой физической стойкостью. Главным недостатком является большая взрывоопасность в производстве, так как в состав входит мощное взрывчатое вещество — нитроглицерин. Смесевые пороха перед баллиститными порохами обладают несколькими преимуществами, среди которых более высокая удельная тяга и большой диапазон регулирования скорости горения с помощью различных присадок и т. д.
enciklopediya-tehniki.ru
Надо сказать, что все братья в той или иной мере унаследовали отцовские способности к изобретательству. Это стало чем-то вроде семейного хобби. Во всяком случае, три года Роберт и Людвиг, стараясь вытащить отцовское предприятие из затяжного кризиса, занимались тем, что изобретали и патентовали свои изобретения. За год они получали патенты и тут же внедряли в производство по 8–10 ноу-хау. К примеру, каучуковые автомобильные шины изобрели именно Людвиг и Роберт Нобели, причем до 1917 года они обладали монопольным правом на их изготовление. В 1859 г. Людвиг Нобель, заработав деньги на проведении процедуры банкротства завода отца, порученной ему кредиторами, взял в аренду маленький завод Шервуда на Выборгской стороне, затем выкупил его и в 1862 г. создал собственное предприятие Механический завод "Людвиг Нобель".
Прообразом современных калькуляторов считается арифмометр. И, несмотря на то что его изобрел швед, выпускник Стокгольмского технологического института Вильгодт Однер, русским, тем не менее, есть чем гордиться: после института Однер покинул родину и прожил в России всю дальнейшую жизнь. Волшебное «колесо Однера» — так назвали техническую новинку первые «пользователи» — он изобрел тоже на русской земле. Свершилось это событие в начале 70-х гг. XIX века, и в 1874 году на завод «Русский дизель» уже был изготовле первый образец арифмометра. Спустя 12 лет, в 1886 году, вышли первые серийные модели прибора.
Людвиг получил образование инженера-машиностроителя и выпускал много продукции, привычной для его отца: пушки и лафеты к ним, подводные мины и артиллерийские снаряды; в основе капитала были военные поставки. В 1870 г. Л. Нобель получил право украсить эмблему компании двуглавым орлом - знаком высочайшего отличия.
В 1874 г. Л. Нобель построил рядом с заводом особняк
Он представляет собой двухэтажное каменное здание желтого цвета с красными архитектурными деталями. Построен по проекту шведского архитектора К. К. Андерсона по образу итальянского палаццо эпохи Возрождения. Дом служил и жилым домом для многочисленного семейства Нобелей, и конторой завода. До 1910 г. здесь располагалось правление Товарищества нефтяного производства братьев Нобель.
В 1882 г. Л. Нобель совместно с инженером Альфредом Тернквистом приспособил нефтяную форсунку для сжигания мазута, остаточного продукта перегонки нефти. Форсунка использовалась при эксплуатации паровозов и пароходов, кроме того "нобелевская горелка" для обогрева домов, для пекарен и кухонных плит. С 1883 г. концерн Нобилей вытеснил с российского рынка американскую компанию Д. Рокфеллера "Стандарт Ойл". В 1879 г. Л. Нобель первым в России начал выпуск колес с резиновыми шинами. Л. Нобель скончался в 1888 г. и похоронен на Смоленском кладбище.
После смерти Л. Нобиля руководство заводом и Товариществом нефтяного производства переходит к его старшему сыну двадцативосьмилетнему Эммануэлю. Эммануэль получил образование в Технологическом институте в Стокгольме, стажировался на предприятиях Германии и Швейцарии. С 1877 г. работал на заводе отца, с 1887 г. возглавлял нефтяную компанию. Первоначально в управлении заводом ему помогал брат Карл, но он рано умер, и в 1893 г. оба предприятия пришлось возглавить Эммануэлю.
В 1890-е гг. завод выпускал паровые машины, газовые и керосиновые двигатели, насосы, паровые котлы, оси для экипажей, стальные снаряды, минные аппараты и машинные части.
Нефть.
Началось все, как ни странно, с винтовок. В марте 1873 года предприниматель Роберт Нобель, младший брат "того самого" Нобеля, Альфреда, короля динамитной империи, и "отца" международной премии, отправился на Кавказ. Он выполнял заказ своего брата, Людвига, который получил от царского правительства контракт на изготовление большой партии винтовок. Для лож нужно было дерево, лучше всего ореховое, за которым Людвиг и отправил Роберта на Кавказ. Дорога обрусевшего шведа привела в Баку, и там он заболел нефтяной лихорадкой.
О нефти на Апшероне было известно давно. Еще Марко Поло писал о "вечных столбах пламени", которым поклонялись зороастрийцы. В начале 70х годов прошлого века правительство отменило монополю на нефтедобычу в недавно аннексированном Закавказье. К моменту приезда Роберта Нобеля в Баку там уже вовсю били нефтескважины, и работало несколько перегонных заводов. Роберт за 25 тысяч рублей, отложенных на покупку дерева, приобрел нефтеперегонный завод. Так родилась нефтяная империя Нобелей.
В 1876 г. Л. Нобель занялся конструированием и изготовлением паровых насосов для перекачки нефтии другого оборудования, необходимого для модернизации нефтяного предприятия брата Роберта, находившегося в Баку.В 1879 г. братья объединили капиталы и учредили "Акционерное товарищество нефтяного производства братьев Нобель" ("Бранобель") на основе нефтеперегонного завода в Баку. завод "Людвиг Нобель" стал больше ориентироваться на выпуск оборудования для нефтяной промышленности. Нобели объединили в одном предприятии добычу, переработку и транспортировку нефти, впервые в России построив нефтеналивной флот.
Концерн "Братья Нобель" стал известен по всей России. Ему принадлежали, скважины, заводы, танкеры, баржи, трактиры, гостиницы, железные дороги, училища. С Нобелями в стране конкурировали Ротшильды и "Standard Oil" Рокфеллера. Но обрусевшие шведы Нобели лучше своих западных конкурентов понимали, что доход в России напрямую зависит от добрых отношений с властью. В результате, внутренний рынок России полностью оказался в руках Нобелей. Доля русской нефти на мировом рынке к концу восьмидесятых годов прошлого века составляла почти треть.
На рубеже веков промышленная империя братьев Нобелей в России пожинала плоды грандиозных усилий Людвига Нобеля (1831-1888), которому за десять лет удалось создать отрасль, поставляющую с месторождений в Баку и других мест на Каспийском побережье 10% нефти, добываемой в мире2. Всё теснее взаимодействуя с такими российскими конкурентами, как «Нефтепромышленное и торговое общество А.И.Манташев и Ко», «Каспийско-Черноморское нефтепромышленное и торговое общество», «Бакинское нефтяное общество», «Каспийская компания» и «Общество для добывания русской нефти и жидкого топлива», товарищество «Бр. Нобель» производило вместе с ними 50% бакинской нефти, тогда как вторая половина приходилась на более мелкие предприятия. На Балахнинском промысле был построен резервуар, предназначенный для хранения 800 тыс. т нефти, а вместимость всех нефтехранилищ составляла 2 млн т. Из 140 км трубопроводов на Апшеронском полуострове большая часть принадлежала компании Нобелей. Почти 60% нефтепродуктов, перевозившихся по Волге, вырабатывалось на их перегонных заводах в Баку. Товарищество продавало бензин, керосин, смазочные масла, парафин, асфальт и т.п.
В начале века разрастается нобелевская танкерная флотилия. На Коломенском заводе строятся новые танкеры. К 1913 г. фирма «Бр. Нобель» владела 89 судами, в том числе пароходов и теплоходов насчитывалось 26, железных барж - 44, деревянных - 19. При этом грузоподъёмность только одной железной баржи превышала 600 тыс. пудов. Ежегодно товарищество собственным флотом перевозило из Астрахани по Волге более 70 млн пудов наливных грузов, в основном мазута и сырой нефти, что составляло 28% ко всему вывозу3. Кроме того, продукция компании через Батум и Новороссийск отправлялась в Турцию, Италию, Австрию, Тунис, Францию и Англию. По Балтийскому морю её доставляли в Германию, Нидерланды и скандинавские страны.
В 1913 г. баланс товарищества составлял годовой объём производства - 93 млн рублей, дивиденд - 26%, численность рабочих - 12,5 тыс. человек. К 1917 г. фирма «Бр. Нобель» являлась ведущей нефтепромышленной компанией в России, капитал которой равнялся 30 млн рублей.
Германия того времени была одним из крупнейших поставщиков каменного угля, и в качестве питательного элемента для своей машины Дизель выбрал… каменноугольный порошок. Однако построенный в 1893 году первый опытный образец мотора нового типа взорвался и чуть было не убил своего создателя.
Первый дизельный двигатель, запатентованный Рудольфом Дизелем в 1897 году
Цилиндр - 1, Мощность - 20 л/с
Первый рабочий двигатель, где в качестве топлива использовалось арахисовое масло, был построен в 1894 году, а к 1895 году был создан первый двигатель, работавший на керосине. Его КПД составил 28 %, что было почти в два раза больше, чем у конкурентов. Однако его создание не сильно впечатлило современников, сенсацию уж точно не вызвало. Даже, эдакая махина, была в два раза эффективней судовых и паровых машин, и в пять раз эффективней паровоза. Но была идея создать еще более эффективный двигатель, с КПД 70 процентов. К сожалению, этот замысел реализовать не удалось ни самому изобретателю, ни его последователям. Самый мощный современный дизельный двигатель дает лишь около 50 процентов КПД. Конкурентом Дизеля на тот момент были бензиновые моторы Отто - это двигатели с искровым зажиганием, имевшие существенно больший расход топлива.судовой двигатель "Дизель", изготовленный на заводе Людвига Нобеля в С.-Петербурге 1910 г.
Впрочем, Эммануэль Нобель, живший в России (здесь его звали по-русски – Эммануил Людвигович), сумел разглядеть в нем нечто новое и перспективное. В феврале 1898 года он подписал с Рудольфом Дизелем договор об исключительном праве пользования патентом Дизеля на территории России. В берлинской гостинице «Паласт-отель» контракт с Дизелем подписывал Эммануил Нобель, племянник знаменитого изобретателя динамита и глава самой могущественной в России нефтяной компании «Бранобель». За право использования изобретения Нобель, не торгуясь, выложил полмиллиона рублей золотом.
Эммануил Нобель грезил о двигателе, работающем на сырой нефти. Он был уверен: русские инженеры, отталкиваясь от идей Дизеля, способны изготовить новый мощный и экономичный мотор. Такой двигатель был нужен русскому правительству, мечтавшему об экономическом рывке. Доля России в мировой добыче нефти составляла тогда 53 процента. Компания «Бранобель» добывала 18 процентов нефти внутри империи и контролировала большую часть ее экспорта. Но в нем была кровно заинтересована и Германия, стремившаяся переориентироваться на русскую нефть и выйти из-под влияния американского картеля. Впоследствии, кстати, это стало тайной темой встречи Нобеля с кайзером Вильгельмом II.
Первые дизели использовались в качестве привода электрогенераторов на предприятиях и электростанциях. Идею о возможности использования дизелей на судах впервые в 1898 г. высказал инженер К.П. Боклевский. Он же в 1903 г. предложил один из первых проектов дизельного судна и дальновидно утверждал, что "с таким двигателем каждое судно могло бы пойти из любого порта нашей страны во Владивосток, не заходя в иностранные гавани за топливом".
Новый двигатель стали производить в Петербурге (на Выборгской стороне), на заводе «Людвиг Нобель» (в советское время и ныне – «Русский дизель»). Получив чертежи 20-сильного двигателя, нобель внес конструктивные изменения в двигатель, который теперь мог работать на нефти, а не на керосине. С 1899 г. завод развернул массовое производство дизелей. Главным достижение Нобиля и его инженеров стало изменение конструкциидизеля на реверсный, что позволило использовать дизель-моторы в качестве судовых машин.
Первым достаточно крупным дизельным судном стала трехвинтовая нефтеналивная баржа "Вандал", построенная в России в 1903 г. Корпус судна был собран на Сормовском заводе. Затем его отбуксировали в Санкт-Петербург, где на следующий год установили три четырехтактных дизеля мощностью по 88,3 кВт. Они имели по три цилиндра диаметром 290 мм. Длина первого отечественного теплохода составляла 74,5 м, он принимал 750 т груза, скорость его хода не превышала 7,4 узла. В августе 1904 г. в журнале "Русское судоходство" было опубликовано следующее сообщение о первом теплоходе: "Товарищество братьев Нобель" выстроило в нынешнюю навигацию на своем заводе железное судно наподобие баржи… на него были поставлены три машины… Судно будет приводиться в движение двигателем совершенно нового образца, невиданного еще нигде, а в особенности на р. Волге…".
Первым и основным заказчиком двигателей нового типа стало… «Товарищество Бранобель». За несколько лет Нобелю удалось оснастить бо́льшую часть своего флота новыми моторами, работавшими на считавшейся до того отходом солярке. В результате скорость судов выросла в полтора раза, а грузооборот флота – в пять-шесть раз.
Речной транспорт нашей страны до революции занимал ведущее место в мире не только по количеству судов, но и по качеству их постройки, ходкости и архитектуре. Это относилось, в частности, и к строительству наиболее перспективных дизельных судов: из 80 теплоходов, имевшихся в 1913г., 70 плавали по рекам России.
В 1900 г на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при, чему способствовало известие, что завод Нобиля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти. Этот двигатель получил в Европе название "русский дизель". После того как деловые люди узнали о новом чудо-моторе, заказы на поставку «дизелей» посыпались на завод как из рога изобилия. Дизельных денег хватило не только на то, чтобы вновь поднять чуть было не рухнувшее товарищество на должную высоту, но и на то, чтобы развить его дальше.
Наводнив рынок перспективными моторами, Нобель хочет поднять спрос на нефть. Львиную долю выручки нефтяных компаний долгое время составляет керосин, его создание - процесс дорогостоящий. Нобель пытается перевести двигатели на сырую нефть – опять не выгодно, расход слишком большой. В результате проб и подборов нашли фракцию, которая и выделяется при перегонке нефти, и возгорается при сжатии – солярка, и дешево и экономично. Теперь солярку так и называют – дизтопливо.
Потребляя в 4 раза меньше топлива, чем корабельные паровые машины, дизельные двигатели быстро завоевывают рынок. До начала первой мировой войны Россия производит, столько дизелей, что в мире их называют - русскими двигателями. В 1908 году дизель уходит под воду.На заводе были изготовлены два двигателя для подводной лодки "Минога" - она была построена на Балтийском судостроительном заводе по проекту конструктора Ивана Бубнова и стала первой в мире дизельной подводной лодкой. И посей день на подводных лодках устанавливают дизеля, даже на атомных.
К 1910 году «Товарищество Бранобель» владело сетью нефтепроводов общей протяженностью более полутора тысяч километров, тринадцатью заводами, из которых шесть являлись нефтеперегонными, а семь – вспомогательными. Имелось более 10 000 цистерн, 65 танкеров, 110 стальных барж и 124 других судна. На предприятиях компании трудились более 30 000 человек. Добыча нефти русскими Нобелями достигла 100 000 000 пудов в год, а их капитал превысил 60 000 000 рублей.Именно благодаря патенту дизеля, русский нефтяной бизнес, с начала прошлого века, идет в гору, за пять лет, цены на нефть утраиваются. К 1907 году капиталы русских Нобелей превышают 60 мл. рублей. Но в историю успеха нефти-дизельного магната вмешивается революция.
Эммануил Людвигович Нобель (1859-1932)В 1918 году Эммануэль Нобель, чудом спасшийся от Советов, продал весь свой бизнес рокфеллеровскому Standard Oil of New Jersey за смешную цену – 7 500 000 долларов. И правильно сделал, поскольку спустя неполных два года вошедшие в Баку большевики первым делом национализировали все промыслы. Нобелевский завод превращается в "Русский дизель". После революции Нобели навсегда покинули Россию.Помимо разработки этих промыслов «Товарищество Бранобель» строило железные дороги, прокладывало линии электропередачи и телефонизировало целые города, строило порты, склады, магазины…В селении Бузовны́ на Апшероне товарищество построило особый дачный поселок с централизованной кухней и комплексом бытовых услуг. В поселке отдыхали во время отпуска сотрудники компании. Это был первый в России (а возможно, и в мире) ведомственный дом отдыха. Еще одно изобретение Нобелей.
Конечно, Нобели все создавали для своих целей, но мы плодами их трудов продолжаем пользоваться по сию пору. По построенной Нобелями железнодорожной ветке от Константиновского завода до станции Чебаково во время Великой Отечественной войны эшелоны со стратегически важными нефтепродуктами шли в Москву, в Сталинград, на Курскую дугу.
На этом рассказ о знаменитой династии можно было бы и закончить. Но надо сказать еще об одной маленькой подробности: оказывается, у знаменитой Нобелевской премии была русская предшественница. В 1889 году правление «Товарищества братьев Нобель» объявило об учреждении в России Нобелевской премии, посвященной памяти главного учредителя товарищества Людвига Нобеля. Денежной премией и золотой медалью награждались соискатели «…за лучшее сочинение или исследование по металлургии или нефтепромышленности… или за какие-либо выдающиеся изобретения или усовершенствования в технике этих же производств». В комиссию по рассмотрению конкурсных работ входили виднейшие ученые России – Д. И. Менделеев, Ф. Ф. Бельштейн, Н. С. Курнаков и другие. А первым лауреатом российской Нобелевской премии стал 31 марта 1895 года русский инженер А. И. Степанов за исследование «Основы теории горения ламп».
Источники:http://bookz.ru/authors/valerii-4umakov/russkii-_587/page-19-russkii-_587.htmlhttp://www.citywalls.ru/house6282.htmlhttp://www.neftepro.ru/photo/28-0-196http://www.jaroslaff.net/modules.php?name=News&file=view&news_id=15684http://www.engines.ru/main/istoriya/152-istoriya-russkogo-dizelya.htmlhttp://www.ros.ru/ru/museum/about_museum/otkrytki/index.wbpЕщё про инженеровengineering-ru.livejournal.com
На Петроградской площади Санкт-Петербурга установлен необычный монумент. Он представляет собой бронзовое дерево причудливой формы, корни которого уходят в гранит. В ветвях сидит большая птица. На грани постамента присутствует надпись Альфред Нобель. Биография этого человека наполнена самыми разными событиями. Рассмотрим некоторые из них.
Набережная у Выборгской стороны имеет непосредственное отношение к жизни и деятельности Альфреда Нобеля. Здесь до самого 1999 г. находился известный во всем мире машиностроительный завод. Его основал в 1862 г. Людвиг Нобель. Альфред – великий ученый – это его младший брат. Семья достаточно долго находилась в России. Отец вместе с сыновьями занимался промышленным выпуском двигателей, комплектующих для механизмов и машин. Работали они и в нефтяной сфере. Ими была налажена добыча, переработка и транспортировка сырья. Семья принимала активное участие в оснащении российского флота и армии снарядами, минами, бомбами. Между тем Нобели были заняты не только в коммерции. Много средств и сил они отдавали и благотворительным делам. Ими были учреждены различные стипендии, они финансировали исследования, содержали медицинские и культурно-просветительские учреждения.
Детские годы будущий великий ученый провел в Стокгольме. Его отцом был Эммануил Нобель. Альфред к 1842 году являлся одним из 4-х детей, выживших на момент приезда в Россию. Необходимость переезда была связана с бедственным положением семьи. Отец был очень талантлив. Он разбирался в строительстве, архитектуре и многих других сферах. Он всеми силами старался обеспечить семью. Последней попыткой стало открытие предприятия по выпуску эластичных тканей. Однако дело не пошло, поэтому семья перебралась сначала в Финляндию, входившую в то время в состав России, а затем и в Санкт-Петербург. Здесь фактически и вырос Альфред Нобель. Национальность не помешала ему впоследствии добиться выдающихся успехов.
В то время Империя находилась на подъеме. В России началась эпоха становления и развития промышленности. На новом месте семья освоилась достаточно быстро. Отец начал выпускать токарные станки и оборудование к ним. Кроме этого, он занимался выпуском металлических корпусов для мин, изобретенных им. Семья поселилась в большом доме. Для детей наняли учителей. Все сыновья Эммануила были трудолюбивыми и талантливыми людьми. С ранних лет любовь к работе проявлял и Альфред Нобель. Интересные факты о его ранних годах можно встретить в разных источниках. В одном из них, например, указано, что будущий ученый в совершенстве владел несколькими языками. Среди них были русский, английский, немецкий и французский. В 17 лет Альфред направился в США, Германию и Францию. В течение трех лет он продолжал свое образование.
После трехлетнего обучения за рубежом, он вернулся в Россию и устроился на предприятие отца, выпускавшее боеприпасы для Крымской кампании. По завершению войны в 1856 г. мануфактура потребовала срочной реорганизации. Этим занялись братья Роберт и Людвиг. Родители вместе с младшими детьми вернулись в Швецию. В Стокгольме началась новая эпоха для семьи. Родители обосновались в имении в пригороде Стокгольма. Здесь была создана экспериментальная лаборатория. В ней свои эксперименты с детонацией проводил старший Нобель. Альфред вскоре присоединился к отцу в исследованиях. В качестве единственного взрывчатого вещества в то время применялся черный порох. При этом уже были описаны свойства нитроглицерина. В 1847 г. он был впервые синтезирован итальянским химиком Асканьо Собреро. Однако использовать нитроглицерин по назначению было невозможно. Опасность крылась в быстром переходе вещества во взрывающийся газ из любого состояния.
Основную часть экспериментов проводил Эммануил Нобель. Альфред сначала занимался поиском спонсоров. В 1861 г. меценат был найден. Он дал исследователям 100 тыс. франков. Стоит, однако, сказать, что работой со взрывчатыми соединениями Альфред не особо интересовался. Но при этом он не мог отказать отцу в помощи. Спустя 2 года, Альфред Бернхард Нобель создал первое устройство, позволяющее обезопасить работы с нитроглицерином. Вещество помещалось в отдельный, герметичный резервуар. Детонатор ставился в соседнем отсеке – капсюле, который впоследствии стали лить из металла. Созданное устройство практически полностью исключало вероятность спонтанного взрыва. При последующем его усовершенствовании черный порох стали заменять ртутью. В ходе одного из экспериментов произошел взрыв, в результате которого погибло 8 человек, включая младшего брата Альфреда – Эмиля. Отец очень тяжело перенес гибель сына. Спустя некоторое время, случился удар, который приковал его почти на 7 лет к постели. Эммануил Нобель так и не смог встать на ноги и скончался в 1872 г. в 71 год.
Альфред Нобель отличался любовью к чтению. В свою библиотеку он включал не только научные труды разных авторов, но и классические произведения. Нобель очень любил французских и русских писателей. Среди них были Гюго, Бальзак, Мопассан. Тургеневские романы Нобель читал и на русском, и на французском. Стоит сказать, что он был не только химиком, но и философом. У Нобеля была докторская степень.
К нему также проявлял интерес Альфред Нобель. Динамит – запатентованное им вещество – не было целью всей его деятельности. В целом можно сказать, что коммерция была средством существования, а не любимым занятием. Вполне возможно, он стал бы писателем. К сожалению, сохранилось только одно его сочинение – пьеса в стихах о Беатрисе Чечни ("Немезида").
Все, что изобрел Альфред Нобель, приносило ему большой доход. При этом он сам осуществлял контроль над технологическими процессами, подбирал кадры на предприятие, вел переписку с партнерами. Нобель проявлял исключительную ответственность. Он следил за бухгалтерскими операциями, рекламными кампаниями, сбытом продукции, участвовал в переговорах с поставщиками. Изобретения Альфреда Нобеля использовались в самых разных промышленных отраслях. При этом ученый видел большие перспективы в использовании взрывчатых соединений в мирных целях. Так, динамит Нобеля применялся в горном районе Сера-Невады для прокладки железнодорожного полотна.
Оно было основано в 1865 г. Главный офис находился в Гамбурге. Стоит сказать, что работа со взрывчатыми соединениями никогда не обходится без несчастных случаев. Не стало исключением и новое предприятие. Нобель был вынужден постоянно решать вопросы, касающиеся безопасности. Самым большим его желанием было создание взрывчатки, которая применялась бы исключительно в мирных целях.
В США Нобель направился в 186 г. Здесь он хотел основать новое предприятие. Однако деловой мир не очень понравился предпринимателю. У него сложилось мнение, что местные коммерсанты проявляют слишком сильное желание получать деньги. Из-за этого пропадало удовольствие от общения с ними. Действия, которые предпринимали американские бизнесмены, омрачали радость сотрудничества и постоянно напоминали об их истинных целях.
В 1867 году была создана, наконец, безопасная взрывчатка. Нобель запатентовал динамит. Он представлял собой порошок, в составе которого присутствовал нитроглицерин и химически инертное вещество. В качестве последнего выступал минерал кизельгур. Это окаменелые останки диатомеи (морского растения). Динамит засыпался в высверленные отверстия и взрывался с использованием шнура, соединявшегося с детонатором. Это позволяло человеку находиться на безопасном расстоянии от эпицентра. Изобретение Нобеля используется в различных сферах и сегодня.
Он стал следующим открытием. После динамита был создан гремучий студень. Он представлял собой смесь пороха и нитроглицерина. Впоследствии Нобель создал баллистит – бездымную взрывчатку. Через несколько лет она была усовершенствована Аелем и Дьюаром. Они создали на основе баллистита кордит. Ученые запатентовали свое изобретение как новинку. Однако это было некорректно, поскольку его основой был баллистит. Нобель попытался оспорить патент в суде, но против него выступило правительство Англии, и ученый проиграл. Стоит сказать, что ему достаточно часто приходилось вступать в такого рода конфликты.
Нобель выступал против предоставления избирательных прав женщинам. Он выражал большие сомнения относительно разумности и эффективности демократической модели. Вместе с этим, Нобель был против деспотизма. Работники его предприятий были защищены в социальном плане в разы лучше, чем персонал других хозяев. Нобель считал, что хорошо образованный, имеющий высокие моральные принципы, сытый и здоровый человек принесет намного больше пользы делу, чем грубо эксплуатируемая масса безграмотных людей. Много средств он тратил на создание условий для нормальной работы. Особое внимание он уделял мерам безопасности. Современники называли его социалистом. Хотя сам он себя таким не считал.
Нобель считал, что все его изобретения должны использоваться в мирных целях. Во второй половине XIX столетия был создан паровой двигатель. Его появление дало огромный толчок в развитии экономики. В результате стали повсеместно сооружаться железные дороги, пробиваться туннели. Во всех этих работах использовался динамит Нобеля. Взрывчатое вещество применяли при расчистке каналов, углублении дна водоемов при прокладке судоходных путей. Если говорить о военной сфере, то Нобель считал, что если обе стороны будут иметь одинаковое вооружение, то боестолкновения не будет.
В начале карьеры промышленного магната Нобель не планировал завещать свой капитал на благотворительные дела. Однако взгляды его изменились на склоне лет. В 1888 г. скончался Людвиг. В газетах по ошибке было размещено сообщение о смерти Альфреда. При этом его назвали торговцем смертью, человеком, который сколотил свое состояние на крови. Эти сообщения сильно потрясли мать Нобеля. Она заболела и спустя год скончалась. Безусловно, сам Альфред тоже не смог остаться равнодушным к статьям. Он перебрался в Италию. Там Нобель поселился в Сан-Ремо, на уединенной вилле. На ней он оборудовал лабораторию и ставил опыты по синтезу искусственного шелка и каучука.
В годы пребывания в Сан-Ремо ученый и предприниматель стал обдумывать, как распорядиться своим состоянием. К тому времени действовала надежная система управления предприятиями, велся контроль распределения прибыли. За всем этим следил сам Альфред Нобель. Нобелевская премия считается ключевым достижением этого человека. В своей последней воле он указал, что большая часть его состояния должна пойти на вознаграждения великим ученым и людям, чья деятельность направлена на укрепление мира. 31 млн шведских марок – сумма, которую выделил на это Альфред Нобель. Нобелевская премия была учреждена в области химии, физики, медицины/физиологии. Вознаграждение полагалось также человеку, создавшему выдающееся литературное произведение. Пятая часть должна быть отдана тому, кто внес весомый вклад в уничтожение рабства, сплочение народов, содействие миру и уменьшению численности армий. Завещание Альфреда Нобеля содержало особенное его желание. Он указывал на то, что вознаграждение должно выдаваться человеку вне зависимости от его национальности. То есть, главным критерием должно выступать достижение, а не принадлежность к какой-либо стране.
Безусловно, личность этого человека вызывала огромный интерес у современников. И если о его предпринимательской и научной деятельности было известно всем, то интимная сторона была тщательно скрыта от посторонних. Из существующих источников нельзя даже установить, был ли женат Альфред Нобель. Личная жизнь этого человека, однако, имела место. Первой его любовью стала Анна Дезри. Она была дочерью аптекаря. Есть свидетельства, что Нобель даже хотел жениться. Существует две версии, объясняющие причины того, что брак не состоялся. По одной из них, Анна заболела и скончалась. По другой – она завела роман с неким Лемаржем – математиком. По слухам, именно это стало причиной отсутствия в премиальном комплекте достижений в этой дисциплине. Еще одна женщина, к которой ученый испытывал нежные чувства, - Сара Бернар. Нобель увидел ее на спектакле и влюбился. Другая женщина, которая пленила Нобеля, - Софи Хесс. Ей было всего 20. Она работала в цветочном магазине. Этот роман, возможно, не был бы известен, если бы Хесс после смерти Нобеля не предъявила претензии на наследство. Как свидетельствуют источники, она находилась на его содержании 19 лет. Соседям Хесс представлялась как мадам Нобель. Однако официально отношения не были зарегистрированы. В 1876 г. Нобель познакомился с Бертой Кински. Они вполне могли обручиться, но по неизвестным причинам этого не произошло. Известно, что именно Берта вдохновила Нобеля на учреждение премии. Стоит сказать, что они поддерживали хорошие отношения до самого последнего дня его жизни. Берта Кински была в числе первых людей, получивших премию мира. Она активно участвовала в деле по сохранению человечества от начала Третьей мировой.
www.syl.ru
Надо сказать, что все братья в той или иной мере унаследовали отцовские способности к изобретательству. Это стало чем-то вроде семейного хобби. Во всяком случае, три года Роберт и Людвиг, стараясь вытащить отцовское предприятие из затяжного кризиса, занимались тем, что изобретали и патентовали свои изобретения. За год они получали патенты и тут же внедряли в производство по 8–10 ноу-хау. К примеру, каучуковые автомобильные шины изобрели именно Людвиг и Роберт Нобели, причем до 1917 года они обладали монопольным правом на их изготовление. В 1859 г. Людвиг Нобель, заработав деньги на проведении процедуры банкротства завода отца, порученной ему кредиторами, взял в аренду маленький завод Шервуда на Выборгской стороне, затем выкупил его и в 1862 г. создал собственное предприятие - Механический завод "Людвиг Нобель".
Прообразом современных калькуляторов считается арифмометр. И, несмотря на то что его изобрел швед, выпускник Стокгольмского технологического института Вильгодт Однер, русским, тем не менее, есть чем гордиться: после института Однер покинул родину и прожил в России всю дальнейшую жизнь. Волшебное «колесо Однера» — так назвали техническую новинку первые «пользователи» — он изобрел тоже на русской земле. Свершилось это событие в начале 70-х гг. XIX века, и в 1874 году на заводе «Русский дизель» уже был изготовлен первый образец арифмометра. Спустя 12 лет, в 1886 году, вышли первые серийные модели прибора.
Людвиг получил образование инженера-машиностроителя и выпускал много продукции, привычной для его отца: пушки и лафеты к ним, подводные мины и артиллерийские снаряды; в основе капитала были военные поставки. В 1870 г. Л. Нобель получил право украсить эмблему компании двуглавым орлом - знаком высочайшего отличия.
В 1874 г. Л. Нобель построил рядом с заводом особняк
Он представляет собой двухэтажное каменное здание желтого цвета с красными архитектурными деталями. Построен по проекту шведского архитектора К. К. Андерсона по образу итальянского палаццо эпохи Возрождения. Дом служил и жилым домом для многочисленного семейства Нобелей, и конторой завода. До 1910 г. здесь располагалось правление Товарищества нефтяного производства братьев Нобель.
В 1882 г. Л. Нобель совместно с инженером Альфредом Тернквистом приспособил нефтяную форсунку для сжигания мазута, остаточного продукта перегонки нефти. Форсунка использовалась при эксплуатации паровозов и пароходов, кроме того "нобелевская горелка" для обогрева домов, для пекарен и кухонных плит. С 1883 г. концерн Нобилей вытеснил с российского рынка американскую компанию Д. Рокфеллера "Стандарт Ойл". В 1879 г. Л. Нобель первым в России начал выпуск колес с резиновыми шинами. Л. Нобель скончался в 1888 г. и похоронен на Смоленском кладбище.
После смерти Л. Нобиля руководство заводом и Товариществом нефтяного производства переходит к его старшему сыну двадцативосьмилетнему Эммануэлю. Эммануэль получил образование в Технологическом институте в Стокгольме, стажировался на предприятиях Германии и Швейцарии. С 1877 г. работал на заводе отца, с 1887 г. возглавлял нефтяную компанию. Первоначально в управлении заводом ему помогал брат Карл, но он рано умер, и в 1893 г. оба предприятия пришлось возглавить Эммануэлю.
В 1890-е гг. завод выпускал паровые машины, газовые и керосиновые двигатели, насосы, паровые котлы, оси для экипажей, стальные снаряды, минные аппараты и машинные части.
Нефть.
Началось все, как ни странно, с винтовок. В марте 1873 года предприниматель Роберт Нобель, младший брат "того самого" Нобеля, Альфреда, короля динамитной империи, и "отца" международной премии, отправился на Кавказ. Он выполнял заказ своего брата, Людвига, который получил от царского правительства контракт на изготовление большой партии винтовок. Для лож нужно было дерево, лучше всего ореховое, за которым Людвиг и отправил Роберта на Кавказ. Дорога обрусевшего шведа привела в Баку, и там он заболел нефтяной лихорадкой.
О нефти на Апшероне было известно давно. Еще Марко Поло писал о "вечных столбах пламени", которым поклонялись зороастрийцы. В начале 70х годов прошлого века правительство отменило монополю на нефтедобычу в недавно аннексированном Закавказье. К моменту приезда Роберта Нобеля в Баку там уже вовсю били нефтескважины, и работало несколько перегонных заводов. Роберт за 25 тысяч рублей, отложенных на покупку дерева, приобрел нефтеперегонный завод. Так родилась нефтяная империя Нобелей.
В 1876 г. Л. Нобель занялся конструированием и изготовлением паровых насосов для перекачки нефтии другого оборудования, необходимого для модернизации нефтяного предприятия брата Роберта, находившегося в Баку.В 1879 г. братья объединили капиталы и учредили "Акционерное товарищество нефтяного производства братьев Нобель" ("Бранобель") на основе нефтеперегонного завода в Баку. завод "Людвиг Нобель" стал больше ориентироваться на выпуск оборудования для нефтяной промышленности. Нобели объединили в одном предприятии добычу, переработку и транспортировку нефти, впервые в России построив нефтеналивной флот.
Концерн "Братья Нобель" стал известен по всей России. Ему принадлежали, скважины, заводы, танкеры, баржи, трактиры, гостиницы, железные дороги, училища. С Нобелями в стране конкурировали Ротшильды и "Standard Oil" Рокфеллера. Но обрусевшие шведы Нобели лучше своих западных конкурентов понимали, что доход в России напрямую зависит от добрых отношений с властью. В результате, внутренний рынок России полностью оказался в руках Нобелей. Доля русской нефти на мировом рынке к концу восьмидесятых годов прошлого века составляла почти треть.
На рубеже веков промышленная империя братьев Нобелей в России пожинала плоды грандиозных усилий Людвига Нобеля (1831-1888), которому за десять лет удалось создать отрасль, поставляющую с месторождений в Баку и других мест на Каспийском побережье 10% нефти, добываемой в мире2. Всё теснее взаимодействуя с такими российскими конкурентами, как «Нефтепромышленное и торговое общество А.И.Манташев и Ко», «Каспийско-Черноморское нефтепромышленное и торговое общество», «Бакинское нефтяное общество», «Каспийская компания» и «Общество для добывания русской нефти и жидкого топлива», товарищество «Бр. Нобель» производило вместе с ними 50% бакинской нефти, тогда как вторая половина приходилась на более мелкие предприятия. На Балахнинском промысле был построен резервуар, предназначенный для хранения 800 тыс. т нефти, а вместимость всех нефтехранилищ составляла 2 млн т. Из 140 км трубопроводов на Апшеронском полуострове большая часть принадлежала компании Нобелей. Почти 60% нефтепродуктов, перевозившихся по Волге, вырабатывалось на их перегонных заводах в Баку. Товарищество продавало бензин, керосин, смазочные масла, парафин, асфальт и т.п.
В начале века разрастается нобелевская танкерная флотилия. На Коломенском заводе строятся новые танкеры. К 1913 г. фирма «Бр. Нобель» владела 89 судами, в том числе пароходов и теплоходов насчитывалось 26, железных барж - 44, деревянных - 19. При этом грузоподъёмность только одной железной баржи превышала 600 тыс. пудов. Ежегодно товарищество собственным флотом перевозило из Астрахани по Волге более 70 млн пудов наливных грузов, в основном мазута и сырой нефти, что составляло 28% ко всему вывозу3. Кроме того, продукция компании через Батум и Новороссийск отправлялась в Турцию, Италию, Австрию, Тунис, Францию и Англию. По Балтийскому морю её доставляли в Германию, Нидерланды и скандинавские страны.
В 1913 г. баланс товарищества составлял годовой объём производства - 93 млн рублей, дивиденд - 26%, численность рабочих - 12,5 тыс. человек. К 1917 г. фирма «Бр. Нобель» являлась ведущей нефтепромышленной компанией в России, капитал которой равнялся 30 млн рублей.
Германия того времени была одним из крупнейших поставщиков каменного угля, и в качестве питательного элемента для своей машины Дизель выбрал… каменноугольный порошок. Однако построенный в 1893 году первый опытный образец мотора нового типа взорвался и чуть было не убил своего создателя.
Первый дизельный двигатель, запатентованный Рудольфом Дизелем в 1897 году
Цилиндр - 1, Мощность - 20 л/с
Первый рабочий двигатель, где в качестве топлива использовалось арахисовое масло, был построен в 1894 году, а к 1895 году был создан первый двигатель, работавший на керосине. Его КПД составил 28 %, что было почти в два раза больше, чем у конкурентов. Однако его создание не сильно впечатлило современников, сенсацию уж точно не вызвало. Даже, эдакая махина, была в два раза эффективней судовых и паровых машин, и в пять раз эффективней паровоза. Но была идея создать еще более эффективный двигатель, с КПД 70 процентов. К сожалению, этот замысел реализовать не удалось ни самому изобретателю, ни его последователям. Самый мощный современный дизельный двигатель дает лишь около 50 процентов КПД. Конкурентом Дизеля на тот момент были бензиновые моторы Отто - это двигатели с искровым зажиганием, имевшие существенно больший расход топлива.судовой двигатель "Дизель", изготовленный на заводе Людвига Нобеля в С.-Петербурге 1910 г.
Впрочем, Эммануэль Нобель, живший в России (здесь его звали по-русски – Эммануил Людвигович), сумел разглядеть в нем нечто новое и перспективное. В феврале 1898 года он подписал с Рудольфом Дизелем договор об исключительном праве пользования патентом Дизеля на территории России. В берлинской гостинице «Паласт-отель» контракт с Дизелем подписывал Эммануил Нобель, племянник знаменитого изобретателя динамита и глава самой могущественной в России нефтяной компании «Бранобель». За право использования изобретения Нобель, не торгуясь, выложил полмиллиона рублей золотом.
Эммануил Нобель грезил о двигателе, работающем на сырой нефти. Он был уверен: русские инженеры, отталкиваясь от идей Дизеля, способны изготовить новый мощный и экономичный мотор. Такой двигатель был нужен русскому правительству, мечтавшему об экономическом рывке. Доля России в мировой добыче нефти составляла тогда 53 процента. Компания «Бранобель» добывала 18 процентов нефти внутри империи и контролировала большую часть ее экспорта. Но в нем была кровно заинтересована и Германия, стремившаяся переориентироваться на русскую нефть и выйти из-под влияния американского картеля. Впоследствии, кстати, это стало тайной темой встречи Нобеля с кайзером Вильгельмом II.
Первые дизели использовались в качестве привода электрогенераторов на предприятиях и электростанциях. Идею о возможности использования дизелей на судах впервые в 1898 г. высказал инженер К.П. Боклевский. Он же в 1903 г. предложил один из первых проектов дизельного судна и дальновидно утверждал, что "с таким двигателем каждое судно могло бы пойти из любого порта нашей страны во Владивосток, не заходя в иностранные гавани за топливом".
Новый двигатель стали производить в Петербурге (на Выборгской стороне), на заводе «Людвиг Нобель» (в советское время и ныне – «Русский дизель»). Получив чертежи 20-сильного двигателя, нобель внес конструктивные изменения в двигатель, который теперь мог работать на нефти, а не на керосине. С 1899 г. завод развернул массовое производство дизелей. Главным достижение Нобиля и его инженеров стало изменение конструкциидизеля на реверсный, что позволило использовать дизель-моторы в качестве судовых машин.
Первым достаточно крупным дизельным судном стала трехвинтовая нефтеналивная баржа "Вандал", построенная в России в 1903 г. Корпус судна был собран на Сормовском заводе. Затем его отбуксировали в Санкт-Петербург, где на следующий год установили три четырехтактных дизеля мощностью по 88,3 кВт. Они имели по три цилиндра диаметром 290 мм. Длина первого отечественного теплохода составляла 74,5 м, он принимал 750 т груза, скорость его хода не превышала 7,4 узла. В августе 1904 г. в журнале "Русское судоходство" было опубликовано следующее сообщение о первом теплоходе: "Товарищество братьев Нобель" выстроило в нынешнюю навигацию на своем заводе железное судно наподобие баржи… на него были поставлены три машины… Судно будет приводиться в движение двигателем совершенно нового образца, невиданного еще нигде, а в особенности на р. Волге…".
Первым и основным заказчиком двигателей нового типа стало… «Товарищество Бранобель». За несколько лет Нобелю удалось оснастить бо́льшую часть своего флота новыми моторами, работавшими на считавшейся до того отходом солярке. В результате скорость судов выросла в полтора раза, а грузооборот флота – в пять-шесть раз.
Речной транспорт нашей страны до революции занимал ведущее место в мире не только по количеству судов, но и по качеству их постройки, ходкости и архитектуре. Это относилось, в частности, и к строительству наиболее перспективных дизельных судов: из 80 теплоходов, имевшихся в 1913г., 70 плавали по рекам России.
В 1900 г на Всемирной выставке в Париже двигатель Дизеля получил Гран-при, чему способствовало известие, что завод Нобиля в Петербурге наладил выпуск двигателей, работавших на сырой нефти. Этот двигатель получил в Европе название "русский дизель". После того как деловые люди узнали о новом чудо-моторе, заказы на поставку «дизелей» посыпались на завод как из рога изобилия. Дизельных денег хватило не только на то, чтобы вновь поднять чуть было не рухнувшее товарищество на должную высоту, но и на то, чтобы развить его дальше.
Наводнив рынок перспективными моторами, Нобель хочет поднять спрос на нефть. Львиную долю выручки нефтяных компаний долгое время составляет керосин, его создание - процесс дорогостоящий. Нобель пытается перевести двигатели на сырую нефть – опять не выгодно, расход слишком большой. В результате проб и подборов нашли фракцию, которая и выделяется при перегонке нефти, и возгорается при сжатии – солярка, и дешево и экономично. Теперь солярку так и называют – дизтопливо.
Потребляя в 4 раза меньше топлива, чем корабельные паровые машины, дизельные двигатели быстро завоевывают рынок. До начала первой мировой войны Россия производит, столько дизелей, что в мире их называют - русскими двигателями. В 1908 году дизель уходит под воду.На заводе были изготовлены два двигателя для подводной лодки "Минога" - она была построена на Балтийском судостроительном заводе по проекту конструктора Ивана Бубнова и стала первой в мире дизельной подводной лодкой. И посей день на подводных лодках устанавливают дизеля, даже на атомных.
К 1910 году «Товарищество Бранобель» владело сетью нефтепроводов общей протяженностью более полутора тысяч километров, тринадцатью заводами, из которых шесть являлись нефтеперегонными, а семь – вспомогательными. Имелось более 10 000 цистерн, 65 танкеров, 110 стальных барж и 124 других судна. На предприятиях компании трудились более 30 000 человек. Добыча нефти русскими Нобелями достигла 100 000 000 пудов в год, а их капитал превысил 60 000 000 рублей.Именно благодаря патенту дизеля, русский нефтяной бизнес, с начала прошлого века, идет в гору, за пять лет, цены на нефть утраиваются. К 1907 году капиталы русских Нобелей превышают 60 мл. рублей. Но в историю успеха нефти-дизельного магната вмешивается революция.
Эммануил Людвигович Нобель (1859-1932)В 1918 году Эммануэль Нобель, чудом спасшийся от Советов, продал весь свой бизнес рокфеллеровскому Standard Oil of New Jersey за смешную цену – 7 500 000 долларов. И правильно сделал, поскольку спустя неполных два года вошедшие в Баку большевики первым делом национализировали все промыслы. Нобелевский завод превращается в "Русский дизель". После революции Нобели навсегда покинули Россию.Помимо разработки этих промыслов «Товарищество Бранобель» строило железные дороги, прокладывало линии электропередачи и телефонизировало целые города, строило порты, склады, магазины…В селении Бузовны́ на Апшероне товарищество построило особый дачный поселок с централизованной кухней и комплексом бытовых услуг. В поселке отдыхали во время отпуска сотрудники компании. Это был первый в России (а возможно, и в мире) ведомственный дом отдыха. Еще одно изобретение Нобелей.
Конечно, Нобели все создавали для своих целей, но мы плодами их трудов продолжаем пользоваться по сию пору. По построенной Нобелями железнодорожной ветке от Константиновского завода до станции Чебаково во время Великой Отечественной войны эшелоны со стратегически важными нефтепродуктами шли в Москву, в Сталинград, на Курскую дугу.
На этом рассказ о знаменитой династии можно было бы и закончить. Но надо сказать еще об одной маленькой подробности: оказывается, у знаменитой Нобелевской премии была русская предшественница. В 1889 году правление «Товарищества братьев Нобель» объявило об учреждении в России Нобелевской премии, посвященной памяти главного учредителя товарищества Людвига Нобеля. Денежной премией и золотой медалью награждались соискатели «…за лучшее сочинение или исследование по металлургии или нефтепромышленности… или за какие-либо выдающиеся изобретения или усовершенствования в технике этих же производств». В комиссию по рассмотрению конкурсных работ входили виднейшие ученые России – Д. И. Менделеев, Ф. Ф. Бельштейн, Н. С. Курнаков и другие. А первым лауреатом российской Нобелевской премии стал 31 марта 1895 года русский инженер А. И. Степанов за исследование «Основы теории горения ламп».
Источники:http://bookz.ru/authors/valerii-4umakov/russkii-_587/page-19-russkii-_587.htmlhttp://www.citywalls.ru/house6282.htmlhttp://www.neftepro.ru/photo/28-0-196http://www.jaroslaff.net/modules.php?name=News&file=view&news_id=15684http://www.engines.ru/main/istoriya/152-istoriya-russkogo-dizelya.htmlЕщё про инженеровru-steampunk.livejournal.com
