Юный техник, 2002 № 03

Для сравнения можно вспомнить, что КПД автомобильного двигателя сегодня превышает 40 %. Чуть не вдвое выше. Однако за счет потерь на трение и резкого роста расхода топлива на частичных нагрузках среднее значение КПД автомобиля в городском цикле не превышает 8 %. В смешанном цикле, когда водитель часто и подолгу движется без остановок, КПД тоже невелик — 12,5 %. Выходит, поставив на автомобиль паровую электростанцию, можно еще получить выигрыш. По существу, получится электромобиль, в котором роль аккумуляторных батарей выполняет электростанция. Существуют специальные электромоторы, предназначенные для электрических автомобилей. Их КПД всегда высок, лежит в пределах от 60 до 95 %. Это означает, что в самых худших случаях, когда электромоторы работают наименее эффективно (разгон и троганье с места), КПД нашего автомобиля не будет опускаться ниже 15 %, а расход топлива в городском цикле получится в 2–3 раза ниже, чем у лучших современных автомобилей. Но это еще не все.

Движение по городу сопровождается частыми остановками. При торможении обычного автомобиля вся его энергия переходит в тепло. Полагают, что на это расходуется более половины энергии топлива. На электромобилях при торможении электродвигатели переходят в режим генератора. Энергией, которую они при этом вырабатывают, подзаряжают аккумуляторы. (Это называется рекуперативным торможением.)

Но за короткое время торможения аккумуляторы успевают «поймать» лишь незначительную часть поступающей к ним энергии. Гораздо лучше с этой задачей справляются конденсаторы. Экономия энергии от их применения на электромобиле достигает 30 %. Можно, конечно, поставить конденсаторную батарею и на наш, существующий пока лишь в воображении, автомобиль. Можно, но… не нужно. Вращающиеся с огромными скоростями роторы турбины и униполярного генератора сами по себе являются прекрасными накопителями энергии. В момент торможения автомобиль с паровой электростанцией профессора Угримова мог бы работать так: электродвигатели привода колес переводятся в режим генератора и посылают свой ток в генератор, стоящий на оси турбины. Подача пара в турбину прекращается. Сидящий на ее оси униполярный генератор превращается в двигатель. Он раскручивает сам себя и турбину. За счет накопления энергии торможения скорость их вращения возрастает. Некоторое время после нового старта автомобиль движется только за счет накопленной энергии. Затем подача пара на лопатки турбины возобновляется.

Таким образом, появляется возможность создать автомобиль, расходующий при езде по городу в 3–4 раза меньше топлива, чем лучшие из существующих, — 2–2,5 литра бензина на 100 км пути (рис. 4).

Рис. 4. Паротурбинный электромобиль:

_{1 — униполярный генератор; 2 — турбина; 3 — парогенератор; 4 — конденсатор пара; 5 — электродвигатель.}

При этом для получения пара бензин не обязателен. Можно сжигать мазут, газ, спирт. Выхлоп во всех этих случаях будет экологически абсолютно чист. Вообще-то в паровом котле можно сжигать даже каменный уголь. Его на 100 км потребуется всего 3–5 кг в зависимости от сорта. При современных способах сжигания даже самого плохого угля вы не почувствуете никакого запаха. А если еще достаточно аккуратно и точно выполнить силовую установку автомобиля, он будет шуметь не больше, чем хорошая кофемолка.

А.ИЛЬИН

Рисунки автора и художника В.ГУБАНОВА

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

УЛЫБАЮЩЕЕСЯ АВТО. Японские корпорации «Тойота» и «Сони» представили на суд общественности свое совместное творение — автомобиль, который умеет соображать, чувствовать и общаться с хозяином. Его передняя часть оборудована специальными бороздками, имитирующими рот, в качестве глаз выступают фары, а в роли ушей — боковые зеркала. Радиоантенна, установленная в задней части автомобильчика, выполняет еще роль хвостика. При приближении владельца с электронным ключом машина улыбается и подмигивает глазами-фарами. А хвостик-антенн а начинает приветливо вилять.

РОБОТ-КОСМОНАВТ создан в КНР. Профессор Харбинского политехнического университета Лю Хун, который руководил работами по созданию суперробота, утверждает, что новый аппарат сможет полностью заменить человека в проведении сложных операций на орбите и даже на поверхности Луны. Рука робота соразмерна человеческой, но имеет лишь четыре пальца. Тем не менее их оказывается достаточно, чтобы поднимать предметы весом до 10 кг, пользоваться отверткой, гаечным ключом и другими инструментами. Прежде чем отправиться в космос, новый работ должен пройти всесторонние испытания на Земле. В частности, его намечено использовать помощником сапера в операциях по разминированию.

МЫЛО ИЗ САХАРА хотят получать мексиканские специалисты. Дело в том, что многие врачи не советует потреблять сахар, рекомендуя заменять его фруктозой или другими подсластителями. Судя по всему, многие прислушались к совету. Потребление сахара резко упало, и, чтобы спасти производство, исследователи Национального политехнического института Мексики придумали, как получать из свеклы и сахарного тростника сырье, на основе которого можно производить туалетное мыло и стиральные порошки. Как показали первые эксперименты, производство моющих средств из нового сырья втрое дешевле. А кроме того, «сахарные» порошки оказались экологичнее прежних.

ПИНГВИНЫ-ФОТОГРАФЫ… Оригинальный способ наблюдения за недоступной человеку подводной жизнью Антарктики придумали японские биологи. Ученые из Национального института полярных исследований установили электронные фотоаппараты на спинах животных, проводящих долгое время в морских глубинах. По словам авторов проекта, компактные камеры с мощными вспышками, установленные на спинах императорских пингвинов, ныряющих до 500 м в глубину, или на морских слонах, которые погружаются до 1,5 км, способны за двухчасовое плавание «нащелкать» 1200 снимков. Кроме того, аппараты оснащены датчиками температуры воды, ее чистоты, а также ультразвуковым маяком, который позволяет установить точные координаты животного. Последнее необходимо, чтобы найти его и снять дорогостоящую аппаратуру по окончанию съемки.

ВОДОРОД С ПОМОЩЬЮ СОЛНЕЧНОГО СВЕТА. Японские исследователи из научного центра при Объединенном институте промышленных технологий в городе Цукуба сообщают, что близки к получению практически неисчерпаемого источника энергии. Они научились разлагать воду на водород и кислород с помощью обыкновенного солнечного луча. Конечно, для этого им пришлось подыскать особый катализатор. Он представляет собой порошок из оксидного соединения танталита индия с никелем. Это вещество впитывает в себя солнечный свет и за счет накопленной энергии активизирует процесс образования кислорода и водорода.

Способ, как говорят разработчики, получился крайне дешевым, не требующим особых хлопот. Его широкое применение позволит наконец человечеству освободиться от зависимости в ископаемом топливе. Переход на водородное топливо выгоден еще и экологически. Ведь в результате его горения опять-таки образуется вода.

АВАРИЯ «ГАЛИЛЕЯ». Американский космический зонд, который с 1995 года находится на орбите Юпитера, не вышел во второй половине января на очередной сеанс связи. И на Землю не были переданы изображения спутника Ио. Однако специалисты НАСА вовсе не торопятся обвинять в диверсии инопланетян, нарушивших работу главного компьютера «Галилея». Они полагают, что скорее всего причиной отказа стало сильное ионизационное излучение космоса, а также исходящее от самого Юпитера. «Зонд и так проработал дольше запланированного срока, совершив 32 оборота вокруг Юпитера, размеры которого в 300 раз превышают Землю», — поясняют специалисты. Тем не менее, они еще не потеряли надежду восстановить связь. Ведь согласно расчетам, зонд должен упасть на Юпитер лишь в 2003 году.

ЕЩЕ ОДИН ТЕЛЕСКОП вознамерились построить американские астрономы. Специалисты университета Техаса начали подготовку 29-метрового зеркала, которое обеспечит обзор 70 процентов звездного неба. Для сравнения: еще недавно зеркало диаметром 6 — 10 м считалось гигантским. Стоимость проекта оценивается в 200 миллионов долларов.

ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РАССКАЗ «Зеленое сукно»