Вестник Журнал - Вестник Знания (N4 1927)

Фиг. 1-ая (слева). Схема ветродвигателя с вертикальным валом и вертикальными полузакрытыми крыльями. Фиг. 2-ая. Схема «виндротора» Савониуса.

Новый французский проэкт ветряной турбины.

Такие комбинированные ветро-электрические станции могут иногда оказаться не менее выгодными, чем гидравлические и тепловые установки.

Много надежд возлагают сейчас на применение к ветровым двигателям ротора Флеттнера 1), с таким успехом примененного в мореплавании. Ныне составлен проект постройки около Берлина огромных железных башен 200 метров высотой, с гигантскими ветровыми колесами и ротором, которые должны развивать мощность в несколько тысяч лошадиных сил.

В связи с общим развитием техники использования естественных источников энергии, в ряде стран обратили серьезное внимание на конструирование ветряных двигателей совершенно

1) Принцип ротора следующий: если в потоке воздуха с определенной быстротой вращать длинный легкий барабан, то последний, благодаря отклонению встречных воздушных струй, получит боковое движение. Как выяснили опыты, два таких больших ротора могут вполне заменить на судне существовавшие там паруса.

особого типа. Конструкторская мысль идет здесь по нескольким направлениям. Есть попытки вернуться к старым типам двигателей с вертикальным валом и вертикальными крыльями, половина которых закрыта полукруглым щитом (рис 1). Достоинства таких двигателей в том, что он всегда готов к действию, т. к. закрывающий щит автоматически устанавливается по ветру. Минусом этого двигателя служит то обстоятельство, что одновременно используется лишь одна половина поверхности крыльев. Недавно во Франции одним изобретателем был составлен интересный проект ветряной турбины, состоящей из конического кожуха, установленного на высокой площадке и могущего при помощи рулевого оперения автоматически устанавливаться своим узким отверстием против ветра. Последний через это отверстие и через несколько кольцеобразных щелей врывается внутрь конуса и заставляет вращаться несколько (от 3 до 5) воздушных колес R, снабженных специальными направляющими аппаратами S. Сила вращения через зубчатую передачу и вертикальный вал передается на вал динамо-машипы, установленной в закрытом помещении иод ветряной вышкой.

Еще интереснее и, кажется, практичнее изобретенный в 1924 году финл. ииж. Саво-ниусом ветряной мотор, названный им «виндротором» (см. рис. на пред. стр.). Схема его чрезвычайно проста: двигатель состоит кз двух полуциликдрических кусков, сдвинутых один относительно другого на половину диаметра и укрепленных на общем валу. Сверху и снизу эти полуцилиндры скреплены двумя плоскими дисками. Действие этого двигателя заключается в том. что ветер, ударяя на вогнутую сторону крыла, отчасти отбрасывается назад, увеличивая тем эффект вращения. Двигатели эти не нуждаются ни в каком направляющем аппарате, просты по конструкции и развивают значительную силу. В СССР разработкой теории и практики ветряных двигателей занят Центральный Аэро-Гидродиинамический Институт в Москве (ЦАГИ), давший уже много ценного в этой области. Здесь мы, также, как и в других отраслях научно-технического творчества последнего времени, сумели сказать свое слово.

(Новое в использовании ветросиловой энергии в СССР).

У нас в СССР исследовательская работа по изучению ветродвигателей и по созданию разных типов экономически выгодных ветряков была проделана в Москве, в Центральном Аэро — Гидродинамическом Институте имени проф. Н. Е. Жуковского (ЦАГИ), где специально для этого была оборудована ветросиловая лаборатория. И в результате сложной работы Институт создал свой оригинальный тип ветряка, выработав и испытав несколько различных конструкций их для разных практических надобностей.

В то время, как в Западной Европе и в Америке имеют наибольшее распространение двигатели с многолопастными крыльями и с небольшой скоростью вращения, т. е. с большим крутящим моментом, но тихоходные, ЦАГИ культивировал обратный принцип: увеличение скорости вращения за счет уменьшения величины крутящего момента. Благодаря этому явилась возможность, с уменьшением числа лопастей крыльев до трех-четырех, получить такие выгоды или делать весь ветряк более легким и дешевым при той же мощности, или значительно повышать его мощность, допустимую экономически, при сравнительно небольшом усилении и удорожании всей установки. Нечего и говорить, что оба эти факта сильно расширяют рамки практического применения ветро-двигатслей.

В разрешении ясе двух задач, указанных выше, в работе самих крыльев ЦАГИ выработал такие новые приемы.

Во-первых, лопасти крыльев получили наивыгоднейшую форму в аэродинамическом отношении: вместо прежних плоских профилей были введены криволинейные, очертания которых подбираются с учетом средней силы тех ветров, которые можно считать для каждого данного случая господствующими, рто значительно увеличило коэффициент использования ветросиловой энергии.

И во-вторых, регулирование работы крыльев в разных р с ж и м а х, т. е. при ветрах разной силы-включительно до бури, при порывистом характере ветра или напр. при работе в начальный момент пуска двигателя в ход; такая общая регулировка была сделана автоматической, в зависимости от собственной силы ветра. Эта сторона конструкции крыльев потребовала особенно детальных и усидчивых исследований, которые в результате привели к таким конструктивным формам: каждая лопасть крыльев делается вращающейся около своего маха и снабжается сзади, под известным углом к своей поверхности, дополнительной рулевой поверхностью именуемой открылком. Таким образом, каждая лопасть ветряка еще больше уподобляется аэроплану: за главной лопастной поверхностью есть хвостовая, — стабилизатор, — которая сама по себе обеспечивает наиболее выгодную работу, сохраняя угол наклона лопасти по отношению к направлению ветра (при постоянной его силе). А для регулировки работы при изменяющемся ветре существует особый центробежный регулятор, который автоматически, с изменением скорости вращения, изменяет угловое положение открылков относительно поверхностей каждой лопасти, что автоматически же устанавливает и самые лопасти иод другим наиболее выгодным углом к направлению ветра.

Итак, ветер сам собой регулирует наилучшее использование его энергии ветряками ЦАГИ во всех случаях.