Георгий Бабат - Высокочастотный автомобиль

• Название: Высокочастотный автомобиль
• Автор: Георгий Бабат
• Жанр: Научная Фантастика

---

Папки со все той же краткой надписью "Потери" уже заполняли длинную полку.

Здесь были папки 1943, 1944, 1945 годов.

Что же, неужели не удастся никогда донести энергию в этом, как говорили скептики, решете?

Как-то в музее мне довелось видеть драгоценную игрушку - вырезанный из слоновой кости шар. Он был размером с кулак. В ажурной оболочке один внутри другого находились еще десять резных шаров, и в самом последнем из них помещался кораблик с распущенными парусами, такими тонкими, что они, казалось, трепетали. Три поколения мастеров трудились в Древнем Китае над этой драгоценной игрушкой.

Это был великолепный образец бесполезного труда. И невольно, когда я вновь и вновь обдумывал схемы конструкции ВЧТ и листал страницы папок "Потери", возникала мысль: не являются ли все наши вычисления китайской резьбой по кости?

Может быть, ВЧТ такая же бесполезная для транспорта игрушка, как кораблик с костяными парусами?

На Станкозаводе в конце 1944 года работы по ВЧТ были прекращены. Пришлось заняться другими вопросами.

НОВОЕ УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ

Но на каждую новую работу я невольно смотрел с точки зрения возможности ее использования для ВЧТ.

По-иному я взглянул на генератор высокочастотного тока. При постройке радиопередатчиков в лампах, которые "рубят" постоянный ток, превращая его в высокочастотные импульсы, допускают до 30 процентов потерь энергии. С такой плохой отдачей работал и генератор для ВЧТ на станкозаводе.

Теперь было решено включить генераторные лампы иначе, чем это делали на протяжении тридцати лет радисты.

Этот и еще несколько подобных простых приемов позволили уменьшить потери обычных генераторных ламп. Полезная мощность возросла примерно на 10 процентов, но это далеко не предел. В дальнейшем, когда будут построены специальные лампы, эти потери, вероятно, будут снижаться и дальше. Полезная отдача высокочастотных генераторов дойдет до 95 процентов, а быть может, даже и еще выше.

Хотя и говорится, что воду в решете носить невозможно, но это тоже не всегда верно. Смажьте решето жиром и налейте воду не слишком высоким слоем, и тогда над жирными краями каждого отверстия вода образует сводики и проливаться не будет. Никакого тут фокуса нет. Это физическая закономерность. А ведь многие закономерности, с которыми сталкиваются впервые, кажутся странными и необычными. Когда-то считалось, что из железа нельзя строить корабли, так как оно слишком тяжело. Довольно долго господствовало убеждение, что летать можно только на аппаратах легче воздуха. Быть может, и мнение, что электрическую энергию целесообразно передавать лишь по проводам, также предрассудок?

ШАГ ВПЕРЕДИ

В конце 1947 года работы по ВЧТ начались снова. Оборудование для новых исследований монтировалось под Москвой, в Научно-исследовательском автомобильно-моторном институте (НАМИ). Испытания были очень своеобразны.

Если самолетостроители свою продукцию, продувают в аэродинамических трубах, чтобы узнать подъемную силу и вредное сопротивление самолета, то мы различными способами пронизывали проезжие дороги, электромагнитными потоками, мерили потери и количество мощности, полученной приемником экипажа.

Результаты каждого опыта давали нам возможность построить на графике тoчкy.

Условия опыта менялись, и, точка за точкой появлялись на бумаге, образуя кривую. Мы меняли конструкцию сети, и на бумаге появлялась новая кривая.

Надо было обследовать множество кривых, на каждой найти вершину максимум - и из всех вершин отыскать наивысшую, найти максимум из максимумов, как говорят математики - "максимум максиморум".

Измерения показывали нам, какая часть электромагнитной энергии поглощается в сети, а какая колеблется над дорогой, пока ее не воспримет приемный виток вечебуса или вечемобиля.

Сравнивая запас электромагнитной энергии над дорогой с потерей энергии, мы определяли электрическое качество дороги. Сначала качество нашей дороги не превышало нескольких десятков, но скоро оно достигло ста, а потом увеличилось до нескольких сотен.

На каждый квадратный метр опытной дороги НАМИ потери энергии не превышали 10 ватт. Энергии терялось в сто раз меньше, чем на первой дороге Станкозавода.

Это было большим шагом вперед и означало, что можно построить дорогу с eщe меньшими потерями.

Однако в каждом деле есть разумный предел. Нельзя жечь сотенную бумажку, чтобы при свете ее пламени отыскивать затерявшийся гривенник. Для уменьшения потерь в бесконтактной сети приходится усложнять конструкцию, увеличивать расход проводниковых материалов в сети. Но больше чем 1/2 килограмма металла на каждый квадратный метр поверхности дороги затрачивать уже невыгодно.

Дальше игра уже не стоит свеч. Хотя высокочастотная энергия и ценна. Но нельзя затрачивать на ее передачу больше металла, чем на постройку обычных линий постоянного тока или тока низкой частоты: иначе контактный транспорт с точки зрения экономики будет выгоднее бесконтактного.

В конце концов мы разработали несколько вариантов конструкций сетей ВЧТ, пригодных для самых разнообразных условий и требований.

Нам было известно, что быстропеременный ток имеет свойство проходить только по тонкому поверхностному слою проводника. Например, в меди при частоте тока 25 тысяч герц ток течет лишь в слое толщиной 0,4 миллиметра, поэтому можно строить сеть из тонкостенных алюминиевых или медных трубок, размещенных в асбоцементных трубах или в изоляционных каналах. Но можно также прокладывать высокочастотные сети из гибких кабелей. Иногда выгодно проложить только два относительно толстых проводника, а иногда несколько десятков тонких проводников. И для каждого варианта есть свои кривые, свои наилучшие точки на кривых.

ФРОНТ НАСТУПЛЕНИЯ ШИРИТСЯ

Но ведь потери в бесконтактной сети - это лишь одно из отверстий в "решете", которым приходится носить энергию для ВЧТ.

Много внимания потребовал и сам вечемобиль. Если его выполнить как автомобиль обычный, то железная рама и железные части кузова будут активно поглощать энергию. Колеса машины, ее подвеска, механизм рулевого управления - все это при неудачной конструкции может стать источником потерь. Надо было оценить величину, каждой из возможных потерь энергии и свести общие потери в машине к минимуму.

Разнообразные остовы автомобилей появились на высокочастотной дороге. Вокруг них мы прилаживали приемные витки самой различной конструкции, настраивали их и определяли потери. Затем мы снимали приемный виток с машины и подвешивали его высоко над дорогой, определяя потери в том же приемном витке, но удаленном от всего токопроводящего. Разность между этими двумя измерениями показывала потери, приносимые машиной.

Трудно перечислить все отдельные изыскания, которые пришлось провести при совершенствовании ВЧТ.

ВЧТ, можно было создать, лишь oпирaясь на всю технику, всю науку Советского Союза. Постепенно следом за нами исследованиями по ВЧТ занялись не только в Москве, но и в других местах - в Киeвe, в Днепропетровске.

В лабораториях электропромышленности создается специальный кабель для сетей ВЧТ и специальные керамические конденсаторы. В исследовательском институте промышленности средств связи для вечемобилей разработан совершенно новый тип высокочастотного выпрямителя.

Все эти улучшения и усовершенствования позволяют снизить стоимость расходуемой ВЧТ электроэнергии до величины того же порядка, что и у "привязанного" к проводам контактного электротранспорта. А полные эксплоатационные расходы при ВЧТ во многих случаях могут быть меньше, нежели у автомобильного транспорта или у электрического контактного и аккумуляторного.

ПОБЕДА СОВЕТСКОЙ ТЕХНИКИ

В старые времена одиночка-изобретатель мог создать нечто новое. Паровую машину изобрел и построил Ползунов. На далеком руднике Черепанов изобрел и построил паровоз. Изобретатель капитан Можайский создал аэроплан.

И Можайский, и Ползунов, и Черепанов опирались на достижения своих предшественников, использовали все передовое, что было в современной им науке и технике. Но в прошлые времена изобретатели трудились как одиночки, как кустари.

Прошли времена робинзонов. В советской технике и науке нет необитаемых островов. Любое изобретение или усовершенствование - продукт коллективного, согласованного труда.

Высокочастотный транспорт - это техника новой высокой культуры, и она важна для многих отраслей социалистического хозяйства.

В угольных шахтах ВЧТ позволит дешевле, совершеннее, чем это делается в настоящее время, механизировать откатку угля. Бесконтактная сеть может надежно работать во взрывоопасных шахтах, где пока неприменимо централизованное энергопитание и приходится пользоваться тяжелыми и громоздкими аккумуляторными электровозами.

На фабриках и заводах ВЧТ во многих случаях заменит жесткие конвейеры.