Техника - молодёжи 1960-06, страница 10

i мха оп

Так компонуются двигатель и ходовая часть в газотурбинном авто-

Блестящие успехи газовой турбины в авиации вызвали повышенный интерес к ней и в других отраслях транспорта и промышленности. Особенно успешно она начала внедряться на флоте, в стационарных энергетических установках, на железных дорогах. И, наконец, газовая турбина появилась на автомобиле.

почему газотурбинный?

И ак известно, рождение первого автомобиля было обязано поршневому двигателю. Да и до настоящего времени он является единственным на автомобиле.

Но поршневой двигатель — весьма сложная и трудоемкая в изготовлении машина. Около двух тысяч деталей нужно изготовить, прежде чем умелые руки высококвалифицированных рабочих соберут его. А газотурбинный двигатель содержит в два-три раза меньшее чис

ло деталей. И для изготовления их требуется вдвое-втрое меньшее по весу количество металла. Это значит, что из того же количества металла можно сделать по крайней мере вдвое больше двигателей для народного хозяйства.

И вот, наконец, вместо поршневого двигателя мы видим на автомобиле газовую турбину. На этом автомобиле нет привычного для глаза водяного радиатора — турбина не нуждается в водяном охлаждении. Нет на нем и обычной коробки передач — она тоже не нужна. И лишь наиболее тяжелые и мощные тягачи, самосвалы, скоростные междугородные автобусы нуждаются в коробке передач, да и то в упрощенной.

Как же завести газотурбинный двигатель?

Вы садитесь за руль автомобиля, нажимаете кнопку «пуск», и через 10—20 сек., несмотря на 20—40-градусный мороз, двигатель заработал без всякого подогрева. Да и прогрева его не требуется — вы можете ехать сразу.

После того как водитель нажал кнопку «пуск», все осуществляется автоматически. Сначала начинает работать стартер и раскручивает компрессор до числа оборотов. при котором давление воздуха за компрессором станет достаточным для того, чтобы произошло зажигание. Затем специальное реле включит подачу топлива к форсункам и одновременно включит в работу электрические свечи зажигания. Свечи воспламеняют смесь только при запуске и далее выключаются, так как горение поддерживается от уже горящей смеси.

После того как произойдет зажигание, двигатель начнет самостоятельно набирать обороты. А когда число оборотов турбокомпрессора приблизится к оборотам малого газа, стартер автоматически переходит на работу в режим электрического генератора тока. На этом пуск и заканчивается. Двигатель заработал, это вы слышите по приглушенному свисту.

Наконец вы нажимаете педаль газа и плавно трогаетесь. Машина быстро набирает скорость. Вы едете час. два — много часов. И вдруг — какая досада! — кончилось горючее. А заправочной колонки нет и нет. Тогда заправляйтесь любым топливом, какое сможете достать — керосином, бензином, дизельным, — на любом из них двигатель будет работать одинаково хорошо.

(Продолжение статьи «Сырье иэ ракетного сопла», см. стр. 4)

получения этого газа был карбид кальция — продукт довольно дорогой, так как производство его чрезвычайно энергоемко. Для производства одного килограмма карбида требуется почти такое же количество тепла, которое необходимо для нагревания тонны воды до кипения. Чтобы выплавить в электропечи одну тонну карбида, расходуют около трех с половиной тысяч киловатт-часов электроэнергии — столько же, сколько требуется для целого дня работы небольшого цеха. А чтобы иэ карбида затем получить ацетилен, нужны довольно сложные аппараты, да и весь процесс производства его таким способом является сложным, громоздким, связан с большими затратами. Не менее сложны и дороги существующие методы получения ацетилена иэ нефти. Вот почему ацетилен так долго оставался лишь «химическим вундеркиндом», который многие годы уже подавал блестящие надежды, но слабо их оправдывал.

А все же через полстолетия предвидения А. Е. Фаворского оправдались. Ацетилену открылась большая дорога. Этому способствовала... ракета.

АЦЕТИЛЕН И РАКЕТА

Все началось с того, что группа молодых химиков эаин-г тересовалась явлениями, происходящими внутри ракеты во • время ее работы. Оказалось, что в ревущем огненном потоке раскаленных до двух тысяч градусов газов, стремительно вырывающемся из сопла реактивного двигателя, большинство природных органических соединений распадается на свои составные кирпичики — атомы углерода и водорода. В беспорядочном жарком вихре эти атомы с огромными скоростями сталкиваются друг с другом и с атомами кислорода. На ничтожные мгновения они образуют новые, своеобразные соединения, не встречающиеся в природе в обычных условиях, а затем вновь распадаются на составные

элементы. Так, например, если в камере сгорания ракеты сжигать различные углеводороды — любые природные ге-зы или побочные газы нефтепереработки, — в первой зоне одновременно с продуктами сгорания образуется этилен, в следующей зоне в значительных количествах появляется ацетилен, а в третьей — хвостовой зоне — чистый углерод.

Рождение ацетилена в бурном потоке пламени, вырывающемся иэ сопла, привлекло внимание химиков. Ведь здесь они столкнулись со случаем, когда ацетилен образовывался непосредственно из природных и нефтяных газов. Сам процесс был прост и экономичен. Он не требовал расходов энергии: ацетилен возникал иэ газа эа счет тепла, которое выделялось при частичном сгорании этого же газа.

Над получением ацетилена прямо иэ природного газа, и прежде всего иэ метана, химики безуспешно бились' многие десятки лет. Дело в том, что у метана и у других природных газов все связи, которые имеет углерод, прочно заняты водородными атомами. Они, как говорят химики, являются «насыщенными». Поэтому в обычных условиях метан очень _# неохотно распадается на свои составные кирпичи-атомы. В раскаленной газовой струе не могут устоять и «насыщенные» связи. Здесь метан распадается на атомы, образуется ацетилен. Но очень недолговечно его существование. Как только температура газов по выходе иэ зоны реакции понижается, неустойчивые молекулы образовавшегося ацетилена распадаются на свои составные части, снова возникают различные простые соединения.

Казалось бы, что препятствие это непреодолимо. Однако человеческий гений преодолел и его. Химики нашли одну уязвимую черту в тактике поведения ацетилена. Для разложения образовавшихся молекул ецетилена при понижении температуры требуется определенное время. Отсюда родился блестящий способ, с помощью которого сумели удерживать от распада полученные в горячей струе частички ацетилена. Он заключается в том, чтобы заставить частички возможно быстрее проскочить те опесные температуры, при

б