Русские инженеры

На квадратной каменной башне помещалась стеклянная кабина экспериментатора, представляющая собой железобетонную конструкцию. В ней были сосредоточены регистрирующие приборы и управление. Отапливалась она электрическими печами: паровое отопление вести на такую высоту строители отказались.

На крыше железобетонной кабины, на ажурной железной башне в одиннадцать метров высотою был помещен трехлопастный ветряк ЦАГИ конструкции Сабинина — Красовского. Некоторое представление о сложности работ на такой высоте, связанных с установкой двигателя, может дать хотя бы такой факт: башня, несмотря на каменную кладку, заметно качается от ветра; в кабине это можно было заметить по графину с водой, по шнуру телефонной трубки.

Пускается ветродвигатель в ход при помощи рукоятки лебедки, устанавливаемой внизу, а далее ветродвигатель ЦАГИ самоуправляется: со стороны острой кромки каждой лопасти, подобно крылу самолета, прикреплены маленькие крылышки — стабилизаторы. Они-то, используя ту же энергию ветра, и ставят все три крыла в рабочее положение при любом направлении ветра. Они же позволяют двигателю развивать большее число оборотов, чем это задано конструктором.

^{Ветросиловая лаборатория ЦАГИ.}

Скорость ветра измеряют электроанемометры. Это маленькие динамомашины, приводимые в движение небольшими четырехлопастными ветрячками. Электроанемометры укреплены на мачтах, расположенных около испытываемого двигателя. Ветер работает на динамомашину, и в кабине вольтметром измеряется напряжение, развиваемое динамомашинами, которое пропорционально скорости вращения динамо и скорости ветра.

Измеряет скорость ветра не один электроанемометр, а два. Они последовательно соединены электрическими проводами и расположены в разных точках вокруг двигателя. При такой схеме соединения вольтметр в кабине экспериментатора указывает среднюю скорость ветра из показаний обоих приборов. Таким образом, ослабляется влияние на показание приборов небольших вихрей, набегающих на какой-либо один прибор, а природный ветер всегда наполнен такими вихрями.

Приборы для измерения числа оборотов двигателя и крутящего момента на валу построены таким же остроумным способом. Показания их автоматически записываются самопишущими приборами. Ветродвигатель не гоняется зря: он вращает динамомашину, ток из которой направляется в городскую сеть.

В результате научно поставленного исследования двигателей в этой ветросиловой лаборатории ЦАГИ удалось сконструировать ряд ветродвигателей промышленного типа.

Двигатели мощностью от двух до десяти лошадиных сил пошли в серийное производство и нашли себе широкое применение в сельском хозяйстве и в местной промышленности. Ветряки ЦАГИ уже много лет безотказно работают на Дальнем Севере, вынося все тяжелые природные условия края и снабжая светом обитателей его в долгие зимние ночи.

Ветряной двигатель мощностью в сто киловатт, установленный в Крыму, показал полную возможность использования даровой энергии ветра в более широких масштабах. На месте древней генуэзской сторожевой башни советские строители воздвигли металлическую, на которой установили ветродвигатель. Он состоит из трех лопастей, надетых на три громадных трубчатых маха, которые связаны друг с другом металлической фермой, называемой «пауком», Надетые на махи, крылья образуют ветряное колесо, весящее около девяти тонн.

Ветер вращает это колесо, диаметр которого равен высоте восьмиэтажного дома, со скоростью тридцати оборотов в минуту. При такой скорости наружный конец лопасти движется со скоростью не менее ста восьмидесяти километров в час.

Этот самый большой в то время ветродвигатель в мире работал на генератор электрического тока, помещавшийся в кабине, и автоматически сам устанавливался в наивыгоднейшем отношении к ветру.

Позднее у нас был спроектирован, при постоянной консультации Г. X. Сабинина, ветродвигатель мощностью в тысячу киловатт для электростанции на Кольском полуострове. Диаметр этого великана — 50 метров.

В переводе на принятое для двигателей измерение мощности этот двигатель имеет мощность в тысячу двести лошадиных сил.

Нельзя сказать, что ветросиловая лаборатория ничего непосредственно не сделала и для авиации. Нет, и она заплатила, хотя и скромно, свой долг. На многих наших самолетах устанавливались испытанные в лаборатории особого типа ветрячки в качестве вспомогательных агрегатов, дававших электроэнергию для освещения и радиостанций самолетов.

^{Ветродвигатель Сабинина — Красовского с диаметром крыльев в 18 метров.}

В 1935 году Отдел ветряных двигателей выделился в самостоятельный институт под названием ЦВЭИ — Центральный ветроэнергетический институт. Красовский ушел из ЦАГИ, а Сабинин остался.

Энергию и энтузиазм Красовского ЦАГИ отметил присуждением ему ученой степени доктора технических наук без защиты диссертации.

Конструируя и строя ветряки, Красовский вел в течение многих лет огромную работу по определению энергетических ветроресурсов Советского Союза. Он собрал огромное количество наблюдений метеорологических станций и организовал обработку их с необычайной ранее для метеорологов точки зрения — с точки зрения энергетики и возможности использования ее в народном хозяйстве, в колхозах, в личном быту.

Первые попытки построения карт ветроэнергетических ресурсов Союза дали запутанную картину, как бы лишенную закономерности. Красовский привлек к этому делу выдающихся метеорологов, подверг критике весь собранный материал, внес поправки за счет условий наблюдения и вновь построил карты. В них появились закономерности, определились районы больших и малых ветров, выяснилась закономерность многолетних изменений энергии ветра.

На основании составленных карт Красовский писал статьи и брошюры, читал доклады и лекции, вошел в Госплан с предложением учитывать энергию ветра в общем энергетическом балансе, что и делается теперь.

«Обеспечить массовое строительство в сельских местностях небольших гидроэлектростанций, ветростанций и тепловых электростанций с локомобильными и газогенераторными двигателями», — говорилось в Законе о пятилетнем плане восстановления и развития народного хозяйства СССР.

Огромные успехи в области аэродинамики, творцом которой был Жуковский, создали условия для разрешения по-новому теоретических вопросов использования силы воздушного потока в ветровых машинах. Вместе с тем расширялась и область применения ветросиловых установок, и, кроме мукомолья, они нашли применение для подъема воды из колодцев и водоемов, для целей оросительных, водоснабжения, для осушения заболоченных мест.

В настоящее время создан целый ряд разнообразных ветродвигателей, над дальнейшим развитием которых работают сейчас многие конструкторы, пользуясь теоретическими работами Н. Е. Жуковского и Г. X. Сабинина.

Работает в этом направлении и сам Григорий Харлампиевич. Последняя его работа — оригинальная, очень миниатюрная и портативная ветроэлектроустановка мощностью в 120 ватт, предназначенная на первый случай для обслуживания железнодорожных путевых будок. Она состоит из двухлопастного ветрового колеса диаметром в два метра, которое укреплено на одном валу с генератором.