KONVENAT 5.0

Volantes ad Oceanum de industria! 
Все права защищены © 2019
Технологии

Кубический дециметр льда весит 900 г. Когда сосулька срывается с пятого этажа, она обрушивается на тротуар со скоростью 40, с шестого — поч­ти 60 км/ч. Ее полет бесшумен, н, только вздрогнув от близкого грохота и дождя осколков, про­хожий понимает, что судьба была к нему сегодня особо бла­госклонна. Неутомимо стучат дворники по свесам крыш деревянными колотушками, сбивая тяжелые ледяные «бороды». А между тем есть способ на­всегда избавиться от сосулек. ...Длинная гирлянда сосулек свисала с оцинкованной крыши. Толпились в почтительном отда­лении люди. Вот один махнул рукой, и сосульки рухнули. Обнажился метровый участок кровли, а справа и слева по-прежнему поблескивали ледяные наросты. Еще взмах рукой — освободился еще метр. Ларчик, как говорится, откры­вался просто. Под карнизом крыши спрятались маленькие кружочки-индукторы, к которым тянулся кабель. И они, эти кру­жочки, словно невидимыми мо­лотками ударяли по металлу, сбрасывая лед. Впрочем, молот­ки были действительно невиди­мыми. Здесь работало электро­магнитное поле.
В том, что поле способно на такую работу, нет ничего удиви­тельного. Может даже показать­ся странным, почему это элек­тротехника, добрых полтораста лет имеющая дело с электро­двигателями и электромагнита­ми, не поручила электромагнит­ному полю роли молотка? При­чина, впрочем, проста: чтобы поле взялось за такую работу, нужны мощные полупроводни­ковые приборы — тиристоры, а с ними мы познакомились все­го лишь десять лет назад. И еще: нужен был человек, ко­торый сумел бы взглянуть на проблему свежим взглядом.

Учился в Московском авиа­ционном институте студент Игорь Левин. Его-то и заинтере­совала проблема обледенения — бич любого летательного аппа­рата. Лед — это сотни кило­граммов лишнего груза, это искаженные формы крыльев н хвостового оперения. Какой же способ разрушения ледяной кор­ки наиболее экономичен? Учебники и капитальные мо­нографии были единодушны в своих рекомендациях. Там, где образуется лед, обшивку нужно греть электрическими нагревате­лями, горячим воздухом, взятым от компрессора реактивного дви­гателя. Легко сказать: греть! Ведь на большой высоте за бор­том мороз достигает 60л, а ско­рость 900 км/ч. Колоссальная мощность нужна, чтобы спра­виться с обледенением: на каж­дый метр длины крыла — 10—15 кВт, а размах крыльев современного самолета измеряет­ся десятками метров... Зато если бы удалось легонь­ко стукнуть по ледяной корке, сделал расчет Левин, энергии на это потребовалось бы в сот­ни, если не в тысячи, раз мень­ше. Лед тотчас был бы сдут потоком встречного воздуха. Выгода несомненна. Остается только придумать, как стучать по самолету. Механические молотки, воз­душные и гидравлические ци­линдры-ударники отпали сразу же» Повторяющиеся удары ме­таллическим бойком по металлу обшивки приведут к тому, что металл начнет деформироваться. Так недолго и дырку пробить! Нет, удар должен быть иным. И Левин вспомнил об электро­магнитном ноле, точнее, о по­лях двух протекающих рядом токов. Если они текут в одинаковом направлении, отталкиваются. Сила отталкивания мо­жет быть громадной — стоит только вспомнить об электромо­торах МОЩНОСТЬЮ в Тысячи и десятки тысяч киловатт. Зна­чит...

Значит, нужно под обшивкой поместить небольшую катушку из провода — индуктор. (Или даже не катушку, а просто один виток, с немощью им­пульсного генератора возбудить в этом витке короткий всплеск тока, импульс. Этот ток, по за­кону электромагнитной индук­ции возбудит направленный в ту же сторону ток в металле обшив­ки, Поля оттолкнутся, металл вздрогнет. От места, где нахо­дится индуктор, пойдет кольце­вая волна, словно камень броси­ли в пруд. Она-то и взломает прилипший к обшивке лед. Ко­нечно, «поле деятельности» одного индуктора не так велико, он способен защитить лишь не­большой участок — в зависи­мости от толщины металла обшивки, от того, как часто рас­положены под ней подкрепляю­щие ребра жесткости. Но мож­но поставить множество индук­торов, подключить их к импульс­ному генератору поочередно. Тогда противообледенительная система громадного пассажир­ского самолета станет потреб­лять в 600 раз меньше энергии, чем электрическая или тепло­вая. Именно такая система (ее назвали ЭИПОС) уже стоит на первом советском 350-местном аэробусе Ил-86.

Игорь Анатольевич Левин ру­ководит проблемной лаборато­рией электроимпульсных мето­дов очистки. Опеку над внедре­нием идеи взяло на себя Ми­нистерство энергетики и элек­трификации СССР. Люди, отве­чающие за бесперебойную работу гигантских электростанций, оце­нили гигантские возможности этого интереснейшего изобрете­ния. На каждой электростанции, сжигающей уголь, множество бункеров-воронок для хранения и кускового угля, и угольной пыли (ее вдувают в топки), и золы. Как ни стараются кон­структоры, уголь, а в особен­ности угольная пыль и зола зависают на стенках бункеров, закупоривают выходное отвер­стие воронки. Если такое слу­чится, это ЧП: приходится останавливать подачу материала в бункер, посылать туда людей. И вот стоят возле бункеров ку­валды, время от времени берут­ся за них мускулистые дяди и стучат чего есть мочи по стен­кам, которые хоть и стальные, бывает, тоже проламываются. А индукторы ЭЙПОС содержат стенки в чистоте, гарантируют, что никаких ЧП не случится. Да разве только на электро­станциях можно увидеть бунке­ры? Список громаден! Тут и це­ментные заводы, и гипсовые, и стекольные, и всевозможные обо­гатительные фабрики, и пред­приятия, производящие удобрения для сельского хозяйства, хлебозаводы, заводы сухого молока, мельницы, кондитерские фабри­ки, металлургические заводы, животноводческие фермы... Впро­чем, пора остановиться, не то рассказ об ЭИПОС превратится в перечисление, которому нет конца. Так или иначе, а лаборатория в меру своих сил создает все новые и новые аппараты

ЭИПОС, но лед по-прежнему остается любимым объектом, на котором инженеры пробуют свои силы. Вот какое неожиданное явление наблюдал почетный по­лярник Зиновий Каневский с борта атомохода «Арктика»: «Громадный атомный ледокол вдруг начинал сбавлять ход в совершенно невинном на пер­вый взгляд участке, а у его бортов внезапно возникала и на глазах увеличивалась в длину и ширину белая снежная «бо­рода»! Она-то я тянула судно назад, стопоря ход». Явление это еще до глубины не познано. Может быть, причи­на облипания кроется в том, что к бортам ледокола пристает снег, смешанный с сильно пере­охлажденной зимней водой, а льдины, громоздящиеся у бор­тов, «припечатывают» к судну эту снежно-водяную замазку. В итоге вода выжимается, слов­но под прессом, а «борода» остается в виде снежного шлей­фа и страшно тормозит движе­ние корабля. Видите, снова обле­денение. но уже совсем иное, и масштабы его другие, под стать ледоколу. Сможет ли ЭИПОС помочь полярникам? С таким вопросом и пришли ледовые капитаны в лабораторию. Привезли с со­бой кусок металла в 4 м2 — ма­кет носовой оконечности ледо­кола: к 30-мм стали приварены толстенные швеллеры и тавры. Уж на что изобретатели были ко всему привычны, однако при­задумались: сумеет ли индуктор такую махину встряхнуть? Ме­сяца два искали решение, но все-таки ключик и к этому не­обычному объекту удалось подо­брать. Знаете, сколько времени нужно намораживать полумет­ровый слой льда? С неделю А потом несколько секунд — в вся эта громадная глыба рас­калывается на мелкие кусочки, которые фонтаном отлетают. И вот уже перед глазами чис­тый металл...

Зимой 1977/78 года сотрудни­ки лаборатории ездили на Даль­ний Восток, демонстрировали свою систему морякам рыбо­промыслового флота. Когда суд­но обледеневает — а бывает это именно в самое трудное время, в шторм, — объявляют аврал. Вся команда, привязавшись, чтобы не смыло за борт, крушит топорами и ломами лед, как и сто и триста лет назад. А ЭЙПОС в считанные минуты сбросил лед с палубы, рубки, бортов.. Но моряки, как когда- то авиаторы, оказались недовер­чивы: «Нет уж, давайте снача­ла попробуем на списанном суд­не, а то как бы эти ваши элек­тромагнитные поля чего не по­ломали», — вежливо, но реши­тельно отмели они попытки пой­ти прямо на «живой» сейнер. Москвичи спорить не стали. Быстро установили под палубой и на стенах рубки свои индук­торы, а матросы тем временем поливали место эксперимента водой пз шлангов. Мороз был не московский, забористый, и ле­дяная корка росла на глазах. А потом отлетала, стоило лишь нажать кнопку на пульте управ­ления в небольшом чемодан­чике, где помещалась вся аппаратура управления си­стемы.

Эффектное зрелище наблюда­ли не только моряки. Не дожи­даясь конца эксперимента, при­шли железнодорожники: « Неси­те свою аппаратуру на станцию, у нас уголь к стенкам вагонов примерзает, не можем разгру­жать!» На путях стояли составы с углем, крепко схваченным морозом. Грейфер крана па­дал на закаменевшую массу, «креб ее буквально по санти­метрам. За пару дней сотрудники ла­боратории соорудили раму/ на которой установили несколько индукторов. Привезли ее туда, где рабочие вручную зачищали вагоны, прижали к вагонной стенке. Едва генератор зара­ботал, уголь отлетел от сте­нок. Железнодорожный транспорт получил еще одно устройство ЭИПОС: оно сбивает лед с кон­тактного провода, который висит над всеми линиями, где ходят электропоезда. Лед, как извест­но, никудышный проводник электричества. Внезапный голо­лед — и останавливаются беспо­мощно поезда. На трассу выез­жает мотодрезина, и рабочие, стоя на ее изолированной выш­ке, сбивают вручную лед с провода. А вот на Северо-Кавказ­ской железной дороге кронштей­ны нескольких электровозов оборудованы индукторами ЭИПОС и сбивают лед без прикосновения человеческих рук. Работают сотрудники лабора­тории и над тем, как защитить от льда и снега громадные ча­ши антенн телевизионных стан­ций «Орбита», которые прини­мают телепередачи через спут­ники связи. Во всем мире антен­ны подобных станций греют, тратят 500—700 кВт электро­энергии на каждую «чашу». Электроимпульсная система по­требляет 23 кВт и обес­печивает тот же самый эф­фект. Так простая идея сберегает труд тысяч людей, миллионы рублей. И число мест, где может применяться ЭИПОС, быстро растет.

В. ДЕМИДОВ


 

 Мой канал на YouTube Смотреть!