Яр Серебров - Фронтир Индикона. Дорогами ветров. Часть III

Вопрос с движителем и силовым приводом висел в воздухе. Если ставить гребные колёса, то как проходить пороги? Сделать их съёмными, как на плотах водомёта, не выйдет. Габариты не позволят. Опускаемый судовой вал с винтом, работающий через редуктор? Нет времени разрабатывать столь сложную конструкцию. Требовались готовые решения.

Что у нас в запасе? Для нового гидромонитора отлита пара центробежных горизонтальных одноступенчатых насосов с двухсторонним полуспиральным подводом воды к рабочему колесу и спиральным отводом. При массе девятьсот килограмм и скорости вращения колеса тысяча оборотов в минуту насос прокачивал восемьсот семьдесят кубометров воды в час! Такой мощный поток уже можно использовать для питания водомёта. Малину портила требуемая мощность электродвигателя пятьдесят три Квт*час. Как обеспечить запас энергии? Собрать массив батарей-ионисторов? Почему бы и да! Заодно протестируем схемы питания перед установкой блоков на «Монахар» и полностью электрифицируем монитор. «Киловатт» запасённой энергии – это шестьдесят две батареи весом по килограмму каждая. Для работы водомёта в течении восьми часов потребуется аккумулятор весом в три железнодорожных вагона. Увольте!

Вторая нерешенная проблема – генерация электроэнергии. Запитать генератор от сдвоенного привода? Не смешите. С самыми сильными быками их мощность хорошо если три Квт*час достигнет. На палубе, больше шести приводов не разместить, да и где ты разместишь сорок быков и плюс кучу корма для них?

Накатил вечерком настойки с волшебным мхом для расширения сознания, заказал на кухне морскую пиццу с моцареллой, тигровыми креветками и морскими гребешками и стал прикидывать варианты. Нам вообще гидромонитор нужен или нет? Конечно нужен! Русло ещё чистить и чистить, старый уже разобрали. Героторные насосы пристроили в шахте, а плавучий пульпопровод, ствол и насадки вон они, пылятся без дела.

Если включить красный режим, за месяц произведём батарей на шестьдесят Квт*часов. Так и эдак прикидывал варианты, и вот что вышло. Блоки батарей обеспечат или тридцать минут хода в режиме водомётов, или час работы гребного винта (а его ещё придётся проектировать), или шесть часов тяги электролебедки. В принципе, ночами можно ставить блоки ионисторов на зарядку от свободно-поточной ГЭС. Парочки хватит за глаза. Стоп, а почему ночью? Блин, да что я туплю-то! Мини-ГЭС прицепим к монитору плавучим кабель-тросом и каждые час-полчаса будем синхронно опускать на дно для зарядки. Чем выше монитор будет подниматься по течению, тем меньше времени мы будет тратить на зарядку. Течение в верховьях реки, не сравнить, с равнинным. Эврика!

Практические замеры показали, что если немного «допилить» конструкцию, то двадцать две погружных мини-ГЭС во время коротких остановок смогут генерировать от семидесяти до ста девяносто КВт*часов. При средней скорости десять, двенадцать километров в час, за сутки можно пройти от ста до ста пятидесяти километров, что в шесть раз быстрей, чем наш, самый шустрый, катамаран. Вот это я понимаю!

***

Спустя месяц напряжённой работы и испытаний осматриваю монитор перед отправкой. Кормовая торцевая платформа, куда я подплываю, используется как причальная площадка. По краям стоят шарниры с водомётными двигателями и лебёдки донных, похожих на пустотелые конусы, якорей. За дверью располагаются главные потребители тока – два кольцевых электродвигателя, которые через повышающий редуктор вращают центробежные нагнетательные насосы —сердце монитора. Следующий отсек забит силовой электрикой и электроникой. В серверных стойках из профиля установлены окутанные проводами блоки ионисторов. От них, шины уходят в гудящие бочки повышающих трансформаторов. Выходящие оттуда кабели тянутся к столбам селеновых выпрямителей и продолжают бег к лампам и многочисленным блокам питания электродвигателей, обеспечивающих работу речного монитора.

Водометный движитель действует аналогично гребному винту: вода засасывается спереди, лопатки насоса, подобно лопастям винта, придают ей ускорение, после чего вода выталкивается за корму. Наш вариант значительно проще, так как импеллера, то есть винта, внутри водовода нет. При вращении насоса на засасывающей стороне его лопастей возникает разряжение, благодаря которому вода по водозаборнику поднимается к колесу. Получив ускорение, вода выбрасывается через сопло, выходное сечение которого несколько меньше, чем диаметр трубы. Физика нехитрая – уменьшение сечения преобразует давление воды в её скорость.

Рассчитать геометрические размеры выходного сопла и его гидравлическое сечение, диаметр водовода и формы подводящей трубы нетривиальная задача, и я поручил её двадцать второму звену ЦИК. Рассчитывали самый простой, щелевой водомёт. В нём даже спрямляющего аппарата нет. Функцию спрямления струи выполняет сжатое в прямоугольник сопло. Для каждой модели сопла выстраивали ступенчатую диаграмму зависимости скорости от частоты вращения насоса.

У водомёта, в отличие от гребного винта, нельзя изменять направление силы упора, путём изменения направления вращения рабочего колеса. Для изменения вектора тяги на сопло установили реверсивно-рулевую коробку, отклоняющую реактивную струю. Прямоугольную коробку сварили из бронзы и болтами затянули к литому соплу. Секторные румпели соединены шарнирно с помощью оси со штоком электроцилиндра, управление которыми выведено на рычаги в рубку. Для улучшения управляемости на рулевую коробку вручную, через РВП опускали реверсивную заслонку заднего хода отражающую струю в противоположную сторону, с ней неуклюжая с виду коробка монитора научилась мгновенно разворачиваться на месте и причаливать к берегу не хуже маневрового буксира.

***

Буксируемый вариант мини-ГЭС значительно отличался от типового. Деревянную раму, залитую бетоном, заменили на литую донную платформу, к которой провинчивали генератор с лопастями увеличенной площади. Для спуска-подъёма и транспортировки мини-ГЭС использовали типовые баллоны катамарана. На них, привязывали стяжную коробчатую раму из бруса, в верхней части которой были установлены две синхронно работающие лебёдки. При остановке, рабочему достаточно нажать кнопку, чтобы опустить или поднять массивную турбину. Катамаран телефонизирован, оборудован звонком и двумя тревожными кнопками: авария и нападение. В режиме зарядки постоянно горит зелёная лампа, при отсутствии или малой выработке тока загорается красная, что очень удобно для контроля состояния турбин. Плавучий кабель-трос проходит чуть в стороне. Катамараны соединены с ним отводами через катушки. Это позволяет располагать турбины не друг за другом, а в шахматном порядке, или по центру быстрин. Все катамараны оснащены малыми гребными колёсами, работающими от электродвигателя через шкив, что позволяет им маневрировать на небольшой скорости. Была идея поставить нормальные судовые винты и блоки ионисторов, но я отказался. Слишком дорого, да и не укладываемся по срокам. Жаль, заманчиво смотрелось. При правильной организации зарядки монитор мог двигаться круглосуточно. «Палуба» такого катамарана – несколько досок и натянутая между ними сетка. Здесь и передохнуть можно, и крокодилов не опасаться. Главная задача смотрителя – постановка понтона и равномерное опускание турбины на дно.