Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2003 № 03

• Название: Юный техник, 2003 № 03
• Автор: Журнал «Юный техник»
• Жанр: Периодические издания
• Год: 2003

Популярный детский и юношеский журнал.

---

Правда, эксперты отмечают: на практике генетические технологии, к счастью, позволяют узнать о судьбе человека далеко не все. И ДНК-тесты в большинстве случаев будут, скорее всего, носить рекомендательный, а не обязательный характер.

Станислав НИКОЛАЕВ

ИНФОРМАЦИЯ

ЗАЧЕМ НУЖНЫ ОПИЛКИ В МЫЛЕ? Изобретателю Ю.Коновалову издавна был известен такой способ эффективного отмывания рук, измазанных в грязи и машинном масле. Намылив руки, надо затем обвалять их в древесных опилках. Те вбирают в себя всю грязь. Сполоснул потом руки под краном, и они чисты, как у младенца. Исследовав этот эффект, Коновалов и его коллеги дошли до идеи удивительного изобретения. Оказалось, что если смесью мыльного порошка, воды и опилок обработать стальную заготовку, то удельное сопротивление металла вытяжке и штамповке уменьшается примерно на 10–15 процентов.

КАКАЯ ПОЛЬЗА ОТ СНАРЯДА? Как избавиться от горы отслуживших свой срок, но так и не использованных боеприпасов? В расположенном в подмосковной Черноголовке Институте химической физики РАН экспериментируют с взрывомагнитогенератором. Эта уникальная установка позволяет превращать энергию взрыва боеприпасов в электричество. Если в камере установки взорвать 600-граммовый заряд взрывчатки, в обмотках генератора возникают короткие электрические импульсы напряжением до 200 тыс. вольт. Если на выходе генератора поставить высокочастотный лазер, энергии его импульса хватит для того, чтобы получить луч мощностью до 100 мегаватт. Этого вполне достаточно для беспроводной передачи энергии на большие расстояния, скажем, на борт орбитальной станции. Сырья же для работы подобной взрывной электростанции скопилось предостаточно.

АТОМ НАПОИТ ПЛАНЕТУ. Россия предлагает осуществить под эгидой МАГАТЭ международный демонстрационный проект атомного опреснительного комплекса. С помощью таких установок можно решить проблему обеспечения населения планеты чистой питьевой водой, заявил министр по атомной энергии Александр Румянцев. По его словам, результаты научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, проводимых российскими предприятиями с 60-х годов XX века, позволяют изготовить дистилляционные опреснительные установки третьего поколения с производительностью до 700 куб. м в час.

НЕФТЬ ПОТЕЧЕТ ПОД ВОДОЙ. Подводный перегрузочный комплекс для заполнения танкеров сырой нефтью Тимано-Печорского месторождения подготовлен к эксплуатации специалистами Мурманского морского пароходства. По мнению экспертов, именно отсутствие такого терминала до сих пор сдерживало освоение Тимано-Печорского нефтяного месторождения и реализацию масштабных проектов по вывозу российской арктической нефти в Западную Европу и Америку. Теперь этот разрыв ликвидирован, и уже в ближайшее время новый комплекс начнет работать с полной нагрузкой.

Шельфовый терминал позволяет вести погрузку нефти практически круглогодично в объеме до 20 млн. т. Он запатентован и сертифицирован федеральными техническими и природоохранными органами Российской Федерации как не имеющий аналогов в мире.

НОВАЯ ЖИЗНЬ СТАРЫХ ИДЕЙ Возвращение к пару

Сейчас мало кто помнит, что в начале XX века несколько рекордов скорости было поставлено не только паровозами и пароходами, но и паромобилями. Да и вообще первый в мире механический тягач француза Николя Жозефа Кюньо (подробности см. в «ЮТ» № 11 за 1990 г.) работал именно на пару. Теперь, похоже, о паровых машинах собираются вспомнить снова.

Почему они ушли?

Чтобы показать преимущества паровой машины перед двигателем внутреннего сгорания, американцы в начале прошлого столетия демонстрировали такой рекламный трюк. Паромобиль упирали передним бампером в прочную стену, давали полный газ — и колеса крутились на месте, пока не протирались и не взрывались покрышки. Двигателю же подобные перегрузки — что с гуся вода.

Более того, паромобиль не имел коробки скоростей, а смена хода с переднего на задний производилась одним движением.

Развести пары тоже было минутным делом. Автоматический котел разогревался всего за минуту, а не за 80–40 минут, как того требовали, скажем, паровозные котлы.

И, тем не менее, от такой чудесной машины все же пришлось отказаться. Почему? Не в последнюю очередь сторонников паровой машины подвела малая надежность паровых котлов. Время от времени они имели свойство взрываться.

Именно так закончил свой век паровой тягач Кюньо, несколько аварий случилось и в более поздние времена.

«Все это уже в прошлом», — уверяет Оливер Меллер, вице-президент немецкой фирмы Enginion. Той самой, которая недавно продемонстрировала всему миру серьезность своих намерений в отношении пара, установив экспериментальный паровой двигатель нового поколения под капотом автомобиля Idea-Fabia. И прогоняла его на испытательном стенде 300 часов.

Итоги испытаний показали, что паромобили по надежности вряд ли уступят обычным авто. При этом они практически не будут загрязнять окружающую среду, поскольку дают на выхлопе чистую воду.

Компания Enginion надеется, что со временем паровая тяга, вытеснив все прочие двигатели, вернется даже на железную дорогу. «Обычно паровые машины ассоциируются у людей с дымом, шумом и неуклюжими механизмами, — говорит Оливер Меллер. — Однако сейчас уже не надо «поднимать пары», как в былые времена, прежде чем тронуться с места. Не стоит также и бояться, что паровой котел взорвется. Хотя бы потому, что в привычном понимании его попросту нет…»

Паровая тележка Ж.Кюньо.

Паромобиль XIX века.

Вода не нужна?

Идея современной паровой машины, не загрязняющей окружающую среду, родилась в IAV, берлинской исследовательской фирме, которая специализируется на разработке необычных двигателей. В декабре 2000 года шестеро ведущих разработчиков, включал Меллера, выкупили у IAV эту разработку и организовали собственную фирму. Так появилась компания Enginion, которая намерена в ближайшем будущем запустить паровой двигатель в массовое производство.

Когда в марте 2001 года фирма представила прототип своего двигателя на всеобщее обозрение, выяснилось, что он по существу представляет собой некий гибрид паровой машины и роторного двигателя внутреннего сгорания. Работает он так.

При запуске двигателя пары топлива и воздуха смешиваются в кольцеобразной камере сгорания, а затем воспламеняются с помощью электрической искры. Образующиеся горячие газы отводятся через два теплообменника. Больший из них — первичный теплообменник — кипятит воду и доводит пар до температуры 500 °C. После этого пар прокачивается через вторичный теплообменник меньшего размера, который выполняет функции пароперегревателя. Там поступившие из камеры сгорания газы разогреваются примерно до 900 °C. Система электронного впрыска пропускает пар через клапан в поршневую камеру, где он проворачивает изогнутый поршень, который, в свою очередь, вращает ведущий вал.

По мере охлаждения пар выходит из камеры и отдает остатки тепла подводимой воде, конденсируется и вновь оказывается в водяном баке. Таким образом, система практически не требует долива.

Жизнь без смазки

Основная функция любой паровой машины — извлечение энергии пара, находящегося под высоким давлением, и преобразование ее в движение, как правило, путем перемещения поршня в цилиндре. Роторный двигатель Enginion — не исключение. Но его главный секрет кроется в искусном использовании современных материалов, помогающих избавиться от недостатков, присущих традиционным двигателям.

Например, до сих пор «ахиллесовой пятой» обычных паровых двигателей считалась утечка смазки в паровую систему. Там масло вступает в реакцию с горячим паром и разрушается. Это влечет за собой необходимость постоянного пополнения масла и регулярной очистки паровой системы. Ведь загрязнение воды уменьшает теплоемкость пара, что приводит к снижению КПД двигателя.

Изготовив поршни и большинство других компонентов из материалов, не требующих смазки, конструкторы Enginion избавились от перечисленных проблем одним махом. Правда, им потребовалось четыре года, чтобы найти нужную керамику на основе углеродного волокна для поршней и поршневых колец, а также разработать композит для внутренней облицовки стальных цилиндров.

По словам Меллера, новые материалы обеспечивают сверхмалое трение и невероятно износоустойчивы. В процессе обкатки двигателя частицы углерода переносятся от поршня на облицовку. После этого взаимодействие практически сводится к нулю — коэффициент трения падает до 0,008. Это даже меньше, чем при скольжении на коньках.