Техника - молодёжи 1952-05, страница 37

явление «конвекцией». В теплых странах оно сильнее, и потому там слой тропосферы тоньше. А около полюсов наоборот. Конвекция в тропосфере приводит не только к вертикальному перемещению воздуха, но и к ветрам, то-есть к перемещению воздуха над земной поверхностью. Ветры возникают потому, что более холодные массы воздуха, опускаясь, начинают течь туда, где воздух нагревается и поднимается. Земная поверхность неоднородна и нагревается неодинаково. Поэтому ветры непостоянны. Недаром говорят: «изменчив, как ветер».

Однако в некоторых районах ветры обладают большим постоянством. Например, есть ветры муссоны. Они дуют над океанами в экваториальных областях часть года в одном направлении, часть в другом.

Движение воздушных масс в тропосфере очень сложно. От него зависит изменение погоды: круговорот воды, засуха и т. д.

Поэтому тропосфера — это слой, где формируется погода, «лаборатория погоды».

Человек с незапамятных времен пользуется энергией воздушных потоков. Первыми ветродвигателями были, повидимому, паруса лодок наших дальних предков'. Затем люди использовали ветер для того, чтобы вращать простые механизмы для размалывания зерна, создали ветряные мельницы. Это изобретение сделали предки великого китайского народа. Теперь ветродвигатели широко применяются для выработки электроэнергии.

Ветер называют «голубым уг-лем*. Советская страна идет впереди всех других стран в деле освоения огромных запасов этого «угля-

Советские инженеры уже создали мощные ветродвигатели (50 киловатт). Для того чтобы добиться постоянства их работы, придуманы механизмы, как бы накопляющие энергию в механическом движении. Это инерционные устройства. В некоторых случаях энергию можно накапливать, накачивая воду на возвышенность, и затем, когда нет ветра, использовать эту воду для приведения в движение гидротурбин.

Но самый лучший способ обеспечить постоянное поступление энергии в потребляющую сеть — это соединить несколько ветросило ых электростанций в одну систему. охватывающую ряд районов. Это называется «кольцеванием». Тогда, если в одном районе нет ветра и ветродвигатели стоят, энергия поступает в сеть от других двигателей, расположенных в том районе, где ветер есть.

В СССР уже существуют такие системы.

Удобнее всего использовать ветер в тех местах, где он дует более или менее постоянно. Потому кольцевые системы строятся на побережьях морей. Здесь воздушные потоки устойчивы. Огромное количество энергии дают, например, ветростанции в долинах у подножья хребта, прикрывающего с севера Новороссийск.

Важным шагом вперед в деле освоения энергии «голубого угля» являются высотные ветродвигатели. Дело в том, что в приземном слое воздуха струи ветрового потока, особенно в лесистой и пересе

ченной местности, в значительной мере тормозятся, ослабляются. Советские ученые уже создали проекты рамных многоветряковых электростанций на специальных башнях, высотой в 200—250 метров. Такие станции развивают значительно большую мощность.

Следующий шаг мы собираемся сделать теперь.

Уже давно было известно, что выше тропосферы начинается слой воздуха, названный «стратосферой». Толщина его значительно больше, чем у тропосферы, и достигает 70 —80 километров.

В стратосфере нет конвекционных движений воздуха. Здесь существуют главным образом горизонтальные воздушные потоки. Эти воздушные потоки характеризуются особым постоянством. На высоте 10 — 12 километров, у нижней границы стратосферы (она называется «тропопаузой»), дуют преимущественно ветры западного направления. Средняя скорость их в два-три раза превышает скорость ветра у земли. Здесь же очень часты и более сильные ветры. Не раз здесь наблюдались воздушные потоки, обладавшие скоростью свыше 400 километров в час! А это значит, что частички воздуха передвигались со скоростью свыше 110 метров в секунду. Вспомним, что на земле, даже при ураганах, скорость ветра не превышает 40 метров в секунду. На «полюсе ветров» — Земле Адели в Антарктике — средняя годовая скорость ветра около 20 метров в секунду, а в Москве — в пять раз меньше.

Выше 12 — 14 километров в наших широтах сила воздушных потоков начинает убывать. Но с 20 километров возрастает снова.

Чем же объясняется это постоянное «переливание» воздуха в стратосфере — в нижнем ее слое в восточном направлении, а в верхнем — в западном? Наука еще не дала точного ответа на этот вопрос. Вероятнее всего, эти перемещения воздушных масс стратосферы являются элементом («большого круговорота» воздуха в атмосфере Земли, несколько подобного круговороту влаги. Но, так или иначе, ясно, что стратосферные ветры — это как бы часть огромного природного механизма — «машины планеты», действующего миллионы веков.

Эту «машину планеты» и задумали заставить работать на себя советские люди. Родилась мысль поднять в стратосферу на привязном аэростате мощный ветродвигатель. Ленинградский профессор Трубокуров произвел все необходимые расчеты. Они показали, что хотя плотность воздуха на высоте 10—12 километров в три раза примерно меньше, чем на уровне моря, воздушные струи несут там огромное количество энергии.

Академик Никольский в Москве рассчитал, что, применяя в двигателе лопасти особой формы, можно создать стратосферную электростанцию мощностью в 1000 киловатт, и станция эта будет действовать круглый год!

Затем был создан и технический проект опытной СЭС. Его-то и будем мы испытывать на опытной станции нашего института. Если опыт окажется удачным, наша родина получит возможность использовать неисчерпаемый источник

Ученые изучают направление воздушных течений в стратосфере.

энергии поистине фантастической мощности.

Примерные подсчеты показывают, что даже тысячные доли этой мощности в миллионы раз превышают ту мощность, которую можно получить, использовав запасы каменного угля на всем земном шаре.

Вот когда Терехов нам все это рассказал, я и все ребята поняли, что такое стратосферная электростанция! Мы устроили докладчику шумную овацию и единогласно одобрили дерзкую передовую мысль наших Замечательных советских ученых и изобретателей.

Потом наш председатель сказал, что все колхозники очень довольны докладом и окажут содействие проведению опыта. Затем он добавил, что скоро на наши земли поступит волжская вода с великой сталинской стройки. Колхозу принесет большую помощь мощная стратосферная электростанция. Он попросил эту станцию нам оставить. И вот, уходя из клуба, мы, комсомольцы, решили подумать, как можем мы помочь Терехову.

20 апреля.

Долго не писал, потому что был занят. Хотя я электрик и должен заниматься в колхозе осветительной сетью и присматривать еще за электродоилками, мне пришлось почти целый месяц помогать бригаде техников. Мы заканчивали ремонт сельскохозяйственных машин к посевной. Наконец все сделали. Тогда комсомольская организация решила пойти на опытную станцию и взять над ней шефство. Мы пошли, и нам поручили разные работы. Меня прикрепили к самому Терехову — помогать монтировать электросеть в СЭС. Очень интересная работа. Расширяю кругозор. Узнал, как образуется электричество в атмосфере, например в грозовом облаке. Там всегда сильный восходящий воздушный поток, он раздробляет дождевые капли. Частички внешней оболочки капель несут обычно отрицательный заряд. Они уносятся вверх. В результате в более высоко расположенной части тучи образуется мощный отрицательный заряд, а в нижней, где остаются сердцевины

35