Завоевание природы
Шрифт:
Ветер бывает разной силы. Иногда его почти совсем не заметно, а иногда он дует с такой силой, что срывает крыши с домов и с корнем вырывает вековые деревья. Нетрудно сообразить, что в дующих на земле ветрах заключено огромное количество энергии, обязанное своим происхождением нагреванию солнцем.
Когда человек впервые приспособил парус для передвижения своей лодки, он заставил уже служить себе энергию "синего угля". Много позднее, но все-таки уже больше тысячи лет тому назад, человек устроил ветряную мельницу. Четыре или шесть лопастей, насаженные на валу и приводимые в движение силой ветра — вот собственно и вся ветряная мельница. Сюда надо добавить только приспособление для поворачивания лопастей в выгодное положение относительно направления
Главным препятствием для широкого использования ветра служило его непостоянство. То ветра нет, а то он вдруг задует так, что лучше бы уж вовсе не дул: того и гляди снесет и самый двигатель. Ветряной двигатель работает не тогда, когда нужно, а тогда, когда есть ветер. Куда удобнее в этом отношении паровая машина. Работает она ровно; когда нужно — пустил ее, когда не надо — остановил. Поэтому-то паровая машина и задержала распространение ветряных двигателей, — ее применение было и удобнее и выгоднее. Однако угроза будущего угольного голода заставила современную технику вернуться к разработке ветряных двигателей.
Прежние мельницы могли работать только при сравнительно сильном ветре. Теперь научились строить ветряные моторы, работающие и при слабом ветре. Мало того. Прежде, когда не было работы, нельзя было использовать ветряной двигатель даже и в том случае, когда дул подходящий ветер. Теперь, благодаря тому что физика хорошо изучила свойства электрической энергии, а техника научилась применять их для практических целей, можно запасать энергию ветра впрок. Для этого строят особые приборы — электрические аккумуляторы, которые и соединяются с ветряными двигателями. Вся лишняя, ненужная в данный момент энергия ветра, вращающая колесо двигателя, превращается в электричество, которое и запасается в аккумуляторах. Когда нужно, заряженные аккумуляторы отдают запасенное в них электричество, которое и производит необходимую работу.
Подобные ветряные моторы устанавливаются теперь по многих местах в Америке и других странах. Ряд таких установок изображен на рисунке 24. Все они делаются сплошь из металла и могут давать каждая постоянно 10 — 15 лошадиных сил, а то и больше.
У некоторых крылья достигают до 20 метров в поперечнике и тогда они дают уже до 40 лошадиных сил. Обходятся они сравнительно недорого, содержание их тоже не требует больших затрат, а потому ветроэлектрические двигатели охотно употребляются в сельских местностях для освещения, орошения полей, приведения в действие динамомашины, разных аппаратов.
У нас в СССР испытываются в настоящее время быстроходные ветряные двигатели несколько иного типа, более дешевые и надежные в работе. Такой двигатель, мощностью в 50 лошадиных сил, установлен для испытания в районе бакинских нефтяных промыслов и приводит в движение пять глубоких насосов.
Испытание его работы дало хорошие результаты. Кроме того у нас разработаны теперь еще маломощные ветряные двигатели и предположено организовать их массовое производство.
В недавнее время появился и другой способ использования энергии ветра. Взгляните на рисунок 25. На нем вы видите корабль с двумя какими-то необычно большими и высокими трубами. Вы ошибетесь, если подумаете, что это — трубы для отвода дыма и газов из пароходной топки. Нет, эти трубы… двигают судно.
Вы знаете, какую пыль поднимает за собой в летнее сухое время автомобиль или быстро несущаяся телега. Происходит это потому, что вращающееся колесо автомобиля или телеги с одной стороны
Подобные же движения воздуха возникают и около вращающегося цилиндра, когда на него дует ветер: с одной стороны цилиндра направление ветра совпадает с направлением движения цилиндра (на рисунке 26 — сверху), а с другой стороны не
совпадает (с нижней). По этой причине с одной стороны (на рисунке с нижней) образуется много вихрей, благодаря чему в направлении, показанном на рисунке стрелкой, возникнет сила, которая будет стремиться двигать цилиндр. Это направление, как видно из рисунка, не совпадает с направлением ветра, а идет как раз поперек последнего.
Теперь вы поймете, как двигается судно Флеттнера.
Две его "трубы" представляют собой большие металлические цилиндры, приводимые во вращение мотором. Когда дует ветер, то поперек его направления создается сила, которая давит на трубы и тем самым двигает судно.
Таким образом современная техника позволяет уже строить такие аппараты, которые дают возможность удобно и выгодно использовать даровую энергию ветра. А это использование имеет огромное значение. Достаточно сказать для примера, что у нас в СССР больше половины урожая перемалывается на ветряных мельницах, которых насчитывают до двухсот тысяч штук. Все эти мельницы, конечно, устроены плохо и работы дают немного. А если бы вместо них установить более усовершенствованные ветряные двигатели, то они не только справлялись бы с помолом зерна, но давали бы еще энергию для устройства электрического освещения в наших глухих деревнях и селах, для приведения в действие маленьких двигателей и т. д. Правильно поставленное использование энергии ветра на много облегчило бы труд человека в горных странах, оно позволило бы также наладить и орошение пустынь. Дело в том, что в пустынных бесплодных местностях вода часто все-таки есть, но она находится глубоко под землей, — ее надо оттуда выкачать. Большое количество ветряных двигателей, поставленных в таких местах, могло бы сделать это и тем самым позволило бы превратить большие пространства пустынь в цветущие местности.
Учеными высчитано, что ветряные двигатели, установленные в большом количестве, могли бы дать до 11/2 лошадиных сил мощности на каждого человека. Само собой разумеется, однако, что такая установка — дело не легкое, и осуществить ее удастся только в будущем. Но, как бы то ни было, запасы "синего угля" огромны, они постоянно пополняются, и человечеству надо только как следует организовать их использование.
Греясь в теплый весенний день на солнышке, вряд ли кто-нибудь задумывается над тем, какое огромное количество тепла посылает на землю наше дневное светило. А между тем это количество действительно огромно. Ведь солнечная теплота поднимает в высь воды морей и океанов, производит передвижения мощных масс воздуха на земле, поддерживает рост и развитие растений… Это она является тем источником энергии, запасами которого мы пользуемся в виде различных сортов черного, белого и синего угля. Вся жизнь на земле зависит от солнца; не будь солнца, — земля была бы мертва и пустынна.
Мы уже знаем, что главное количество энергии для своих производственных надобностей человечество получает в настоящее время от каменного угля. Но если подсчитать, сколько теплоты дает годовая добыча каменного угля во всех странах, то окажется, что оно примерно в 500 тысяч раз меньше того количества теплоты, которое земля получает в одну минуту от солнца! Сам собой является вопрос: нельзя ли как-нибудь непосредственно использовать солнечную теплоту, заставив ее тем или иным способом производить нужную нам работу?