Чтение онлайн

Итого — 13 392.

Общее число мукомольных мельниц достигало 45 376, так что круглым счетом 25 % всех мельниц приводилось в движение ветром.

В различных других странах Европы значение ветра для хозяйства давно уже осознано. Франция много лет уже проектирует использование силы ветра в большем масштабе, чем это проводилось до сих пор. И уже давно организованы тщательные опыты на Эйфелевой башне в Париже, и в соответствии с этим создаются новые типы ветряных мельниц, которые по вычислениям Ляпреля должны обладать гораздо большей производительностью, чем применяемые в настоящее время. Последние имеют в поперечнике 3–6 м с 18 или более лопастями, французские же будут иметь 30–40 м в поперечнике и всего лишь две лопасти. Руководитель Общества инженеров для изучения использования силы ветра, Константен, недавно предложил выстроить на Мон-Венту, на высоте 16 м над уровнем моря, ряд 40-метровых ветряных мельниц. Он высчитал, что каждая мельница в среднем за год работала бы с мощностью в 700 л. с. Ветряное колесо соединено с динамомашиной, которая сконструирована в форме рыбы, чтобы представлять минимальное сопротивление ветру. Колесо и динамо поворачиваются вокруг общей оси, как только ветер меняет направление. Токи от 12 или более таких ветряных мельниц сходятся в одной центральной электрической станции.

На ряду с использованием ветра на суше большое значение принадлежит попыткам найти возможность использования его на кораблях несколько иначе, нежели до сих пор. Тысячелетний опыт дал поразительные достижения в области использования ветра на парусных судах. Но пытливый ум человека не довольствуется старым, как доказало в последние годы изобретенное Флетнером роторное судно.

Рис. 11. Гигантское роторное судно Флетнера.

Уже сто лет тому назад было замечено, что снаряд, вращающийся вокруг оси, которая не совпадает с касательными к траектории полета, иначе говоря, испытывает боковой ветер, отклоняется от своей траектории. Этот факт послужил основой для опытов проф. Густава Магнуса, произведенных им в середине прошлого века. Опыты Магнуса, в сущности, имели задачей произвести измерения силы поступательного движения вращающихся цилиндров, которые перпендикулярно к оси обдуваются потоком воздуха. На опыты Магнуса обратили очень мало внимания, пока в 1912 г. французский физик Ляфе не повторил опытов, которые однако по своим результатам уступали опытам Магнуса. Как бы то ни было все эти опыты до 1923 г. не выходили из начальной стадии и не получили практического значения.

Флетнер воспользовался не только этими и позднейшими достижениями, но пошел еще дальше. Ему удалось установить следующие положения:

1. Направление давления ветра на цилиндр отклоняется, как только цилиндр приходит во вращение. (Вращающийся цилиндр получил название ротора.)

2. С изменением быстроты вращения и направления вращения цилиндра изменяется величина силы поступательного движения, а также его направление.

3. Путем опытов подтвердилась важность установки на концах цилиндров дисков, что уже применялось Гетингенским Опытным институтом.

4. По сравнению со старыми парусами достигается не только повышение действия в 50 раз, но и чрезвычайное сокращение обслуживающей команды, так что одна экономия на персонале говорит уже в пользу применения роторов вместо парусов.

Вначале результаты опытов Флетнера возбудили надежды на большой успех. Широко поставленные Роторным обществом опыты Флетнера с первым роторным судном сулили великое будущее новому изобретению. С течением времени однако при более продолжительных плаваниях возникли крупные затруднения, так что нельзя было и думать об океанских путешествиях, тем более, что не находилось фирмы, которая предоставила бы для этой цели грузы. Сопротивление, оказываемое роторами при бурном ветре, еще не испытано. Флетнер проектировал изготовление роторных цилиндров из алюминиевых листов, чтобы таким образом уменьшить их вес, затем придать роторам конструкцию подзорной трубы с тем, чтобы при наступлении бури отдельные колена роторных цилиндров могли вдвигаться в одно, наиболее широкое.

В 1923 г. был учрежден консорциум в составе германской машинной фабрики Маннесмана в Дуйсбурге, «Бергише Штальиндустри Ремшейд» и «Дейче Банк» для осуществления опытов над созданием практической роторной силовой станции. Через два года из этого консорциума образовалось о-во «Ветряная турбина Флетнера». В своей книге «Мой путь к ротору» Флетнер пишет: «До проектирования построенного в настоящее время колеса был проделан ряд опытов в нашей лаборатории и в нашем специально отведенном для опытов канале и, кроме того, на открытом воздухе. Испытывалось влияние ветра на небольшие роторные ветряные колеса, построенные для измерительных целей. При этих опытах выяснилось, что ротор превосходно заменяет крылья ветряных мельниц. Благодаря соответствующим приспособлениям, роторное крыло в момент пуска в ход дает в 30–50 раз больше, чем обыкновенное крыло, а когда ветер достигает силы урагана, давление ветра на ротор чрезвычайно падает. Сильные шквалы и порывы бурь налетают в роторном колесе не на крыло, но на сравнительно небольшие круглые валы. В виду того, что вращение ротора очень легко может быть регулируемо электрическим приспособлением, роторное ветряное колесо берет от ветра не больше силы, чем предназначено его конструктором, даже в том случае, если ветер усиливается до размеров урагана. Дальнейшим обстоятельством, весьма благоприятствующим возможности постройки рентабельных крупных роторных ветросиловых станций, является возможность применения легких металлов». Флетнер приходит к тому выводу, что вполне возможно полностью использовать силу ветра в качестве дополнительного источника необходимой нам энергии.

Чтобы судно, приводимое в движение ветром, в состоянии было идти прямо против ветра, у которого оно получает двигательную силу, кажется чем-то противоречащим повседневному опыту. И однако, как сообщает «Гамбургское техническое обозрение» (номер 39–40, 1925 г.), французской Академии наук недавно был представлен доклад о подобном любопытном судне и почти одновременно стало известно об аналогичном более раннем проекте, принадлежащем проф. Ирвингу П. Черчу, теоретически вполне обоснованном и пока осуществленном в форме хорошо функционирующей модели. Четырехлопастная турбина вращается вокруг оси, расположенной горизонтально вдоль модели, и принимает на себя ветер непосредственно, как обычная ветряная мельница. При этих условиях, в связи с тем, что остов модели имеет скелетообразную форму, сопротивление воздуха сильно уменьшается. Приблизительно три четверти всего помещения отведено под груз. Турбина установлена спереди, и непосредственно под ней помещается ведущее колесо. Опуская технические детали проекта Черча, отметим, что, как доказали опыты, его модель всегда идет против ветра. Уже многие изобретатели занимались указанной проблемой, но не смогли поставить лабораторного опыта. Проф. Черчу, по-видимому, удалось создать парадоксальный транспортный аппарат, к практической применимости которого, в качестве судна или повозки, приходится однако отнестись скептически.

Из всего вышеизложенного ясно, что вопрос использования ветра в энергетическом хозяйстве занял видное место в современной технике.

Проблема получения энергии непосредственно из воздуха также издавна занимала людей. Уже Аристотель знал, что в воздухе происходят явления, которые мы называем грозами. Еще вплоть до XVIII столетия молнию, в согласии с учением Аристотеля, считали воспламенением горючих паров воздуха, благодаря взрыву которых происходит гром. И лишь благодаря Франклину, который в 1752 г. изобрел громоотвод, мы знаем, что воздушная атмосфера заряжена большим количеством электричества и что молния является электрическим разрядом между двумя облаками или между землей и облаками. Монье установил однако, что и при ясном небе существует разница между атмосферой слоев воздуха, близких к земле, и других, расположенных ближе к облакам. С тех пор было выдвинуто более 50 теорий для объяснения явлений атмосферного электричества. О размере сил, участвующих при грозовых разрядах в воздушном океане, дают представление измерения напряжения, произведенные проф. Линке на различных высотах: вблизи земли оно достигает 100–150 вольт, на высоте 1 500 м общее напряжение около 120 тыс. вольт и на высоте 8 000 м — приблизительно около 190 тыс. вольт. Общее напряжение между землей и большой высотой таким образом сравнительно невелико: на высоте 10 тыс. м оно достигает максимум 200 тыс. вольт.

В статье на эту тему инженера Мюллера в журнале «Мир техники» (1924 г.) мы читаем: «Вертикальный электрический ток между атмосферой и землей достигает над Берлином и Франкфуртом-на-М., например, лишь около двух миллионных ампера на квадратный километр, над всей Швейцарией — около 0,08 ампера, над всей Германией — около одного ампера и над всей земной поверхностью — приблизительно 1 000 ампер». Идущие по воздуху, как проводнику, электрические токи таким образом даже для очень больших поверхностей обладают незначительной силой. Они могли бы быть значительнее, если бы они были объединены в металлических проводниках, но и в этом случае, как показывают уже вышеприведенные цифры, они достигли бы сравнительно небольших величин, которые практически лишены всякого значения. Чтобы получить этим путем более или менее сильные токи, пришлось бы оперировать с чудовищными по размерам поверхностями. Независимо от этого, слияние атмосферного электричества в определенные потоки лишь в том случае приобрело бы постоянный характер, если бы к месту, в котором электричество получается из воздуха, существовал постоянный приток электричества. Непонимание необходимости обеспечить постоянное стекание электричества из воздуха к определенному месту влекла за собой до сего времени неуспех большинства попыток использования атмосферного электричества. Многие изобретатели занимались и продолжают еще заниматься в настоящее время вопросом практического использования атмосферного электричества, надеясь сконструировать все еще не дающийся в руки аппарат для постоянного получения электричества из атмосферы. Удастся ли им это, — судя по результатам произведенных в этой области исследований, — представляет большой вопрос. Ибо по вычислениям проф. Руппеля, одного из лучших знатоков в вопросах атмосферного электричества, электрическая энергия, накопляющаяся над 1 кв. км, достигает 0,04 клв-ч, иначе говоря, столь ничтожной величины, что для практического получения энергии она не имеет абсолютно никакого значения.

Ганс Гюнтер мечтает об использовании молнии. В своей небольшой книжке «Мечтания техники» он, между прочим, пишет по этому поводу следующее: «Если таким образом не приходится и мечтать об использовании нормального электрического заряда атмосферы, то во время грозы дело, возможно, обстоит иначе. Электрическое поле должно быть в этом случае, как это доказывают молнии, гораздо сильнее. Следовательно, нужно предполагать, что в этом случае с помощью токособирательных проводов можно уловить гораздо более сильные токи: по крайней мере, такой же мощности, как и молнии». Ход мыслей Гюнтера правилен. Но и здесь, как общее правило, чрезвычайно преувеличивается количество получаемой при этом энергии. Что может дать укрощение молнии? Пользуясь магнитными измерениями над базальтовыми скалами, пораженными молнией, пытались вычислить силу тока и напряжения подобных разрядов. При этом получали силу тока до 10 000 ампер и напряжение до 500 000 вольт. Другие вычисления, однако слабо обоснованные, дают гораздо более высокие напряжения, например для молнии длиной в 2 км 25 млн вольт. Если мы возьмем за основу эти цифры и силу тока в 10 000 ампер, то для молнии, продолжительность которой — в лучшем случае — достигает 0,01 сек., мы получим общую энергию в 700 клв-ч. Если предположить, что во время грозы в определенной местности произошло 100 разрядов молнии — сравнительно большое число, то гроза дает в этом месте 700 клв. В году в наших широтах может быть до 30 грозовых дней, откуда следует, что, если бы можно было уловить и использовать всю энергию грозы (что практически невыполнимо), соответствующая установка в лучшем случае дала бы в год 210 000 клв. Гюнтер в заключение приходит к выводу, что получение энергии этим путем также невозможно.

Проблема получения энергии из воздуха для силовых установок, конечно, будет разрешена еще не так скоро. Но имеются и другие пути, которые обещают атмосферному электричеству великое будущее.

Успехи, достигнутые химией со времен Либиха в области изучения сущности и строения нашего растительного мира, поразительны. Каждый сельский хозяин знает в настоящее время, что если он хочет получить большой урожай, он должен ввести в почву своего поля вещества, которые войдут в состав будущего растения.

Сильный прирост населения за последние годы и превращение прежних аграрных стран в индустриальные привели к необходимости возместить сокращение обрабатываемой площади хорошими урожаями с помощью искусственного удобрения. За этими, чисто внешними, бросающимися в глаза достижениями химии сплошь и рядом остаются в тени другие силы, которые способствуют росту и созреванию растений. Слишком мало уделялось внимания изучению вопроса о том, какой ущерб влечет за собой искусственное удобрение, дающее организму растений толчок к усиленному развитию. Многие врачи давно уже выяснили вредное влияние различных видов искусственных удобрений, неподходящих сточных вод и навозной жижи на растения, идущие в пищу человека. Каждому проницательному человеку должно быть ясно, что неосмотрительное удобрение наших полей материалами, получаемыми, быть может, от больных людей или животных, или из реторты химика, переносит зародыши болезней через пищу в человеческий или животный организм, вызывая различные заболевания.