Юный техник 1985-09, страница 45

лесе вездехода или крыле самолета, на суппорте станка...

Попытки создания поршневого двигателя без котла привели к появлению еще более мощных и компактных, хорошо известных сегодня двигателей внутреннего сгорания (см. табл.).

Известно, что поршневые двигатели работают по принципу превращения возвратно-поступательного движения поршня во вращательное. На заре электротехники некоторые изобретатели воспользовались этим принципом для создания электродвигателя, очень похожего на поршневую паровую машину (см. табл., двигатели Бурбуза и Педжа). Его цилиндр был заменен катушкой, по виткам которой протекал ток; в роли поршня выступал железный стержень, вместо давления пара действовали магнитные силы. Но двигатель этот оказался сложным, и от него отказались.

В наше время об электродвигателе с механизмом, совершающем возвратно-поступа-тельное движение, вспомнили вновь. Вместо громоздких катушек и сердечников применили колеблющийся с высокой частотой пьезокерамический стержень. Двигатель получился легким и компактным, без кривошипов и шатунов.

В основе следующего ряда двигателей — винт. Принцип действия таких двигателей основан на том, что поток воды или газа, двигаясь параллельно оси винта, отражается от его лопаток, в результате чего возникает реактивная сила, вращающая вал двигателя. В основу многих — и древних и современных — двигателей положен

принцип винта Архимеда (см. табл.). Сам Архимед предлагал использовать его в качестве насоса для подачи воды из водоемов. Для этого винт нужно было вращать. Но если на винт Архимеда направить струю воды, то он сам начинал работать как двигатель.

Надо сказать, что идея Архимеда использована в турбинах современных гидроэлектростанций. Так вот, они уже способны превратить в полезную работу до 98% энергии водяного потока. Это самые мощные двигатели: до 2 млн. кВт в одном агрегате — больше, чем составляли все электростанции по плану ГОЭЛРО.

Если в водяных турбинах принцип винта проявляется в достаточно четкой форме (поток воды движется параллельно оси), то в паровых и газовых турбинах мы, как правило, имеем комбинацию винта и колеса (вспомните пример с турбиной Лаваля).

Однако одноступенчатые турбины эффективны только при очень больших скоростях вращения — в этом случае пар успевает отдать практически всю свою энергию. Но такие скорости в современной технике не всегда требуются, и поэтому стали строить многоступенчатые турбины. В них даже на малых скоростях пар стал отдавать почти всю свою кинетическую энергию (см. табл., корабельная паровая турбина).

Следующая клетка таблицы, посвящена использованию энергии ветра.

Ветряные мельницы, в которых использовался винт, известны были еще до нашей эры. Но ветер непостоянный источ

41