Category Archives: Двигатель

В каком году изобрели вечный двигатель: Вечный двигатель первого рода

как человечество пытается создать вечный двигатель — Промо на vc.ru

И у него каждый раз почти получается.

16 969
просмотров

Материал подготовлен при поддержке InfinityLab

Бесконечная энергия — одно из давних мечтаний человечества. Идея создать вечный двигатель дешёвой и чистой энергии не давала покоя многим видным умам Средневековья и Нового времени. Вспомним самые удивительные примеры perpetuum mobile и объясним, почему ни одно из них так и не заработало.

В вечном поиске

Вечный двигатель — это воображаемая машина, которую достаточно запустить всего раз — и она будет бесконечно работать на внутреннем ресурсе, не заимствуя энергию извне. Другими словами, устройство должно воссоздавать энергию из ничего.

Насколько известно историкам, возможность создания подобного устройства не заинтересовала ни греков, ни римлян (во всяком случае ни чертежи, ни макеты учёным не встречались). Первые сохранившиеся до наших дней проекты вечного двигателя дошли до нас из Европы примерно XIII века.

Время это было кипучее и деятельное: пока французы с англичанами выясняли отношения в Столетней войне, шотландцы боролись за независимость, а нижнесаксонские купцы объединялись в Ганзу, о механизации тоже никто не забывал. Развивались ремёсла, совершенствовались машины, росли производства.

Средневековое производство выглядело так Wikipedia

Общество нуждалось в новых источниках дешёвой энергии, способной раздувать меха в кузнях, крутить мельничные жернова и поднимать грузы на стройках. В итоге до наших дней сохранилось свыше тысячи проектов вечного двигателя.

Колёса, магниты, гидравлика

Идея вечного двигателя вытекала из средневековых представлений об окружающем мире. Мыслители того времени регулярно наблюдали явление, которое они называли perpetuum mobile naturale, или «естественное вечное движение»: небесных тел по небосводу, приливов и отливов, течения рек. А раз такое движение возможно в природе, значит, его можно повторить и опытным путём, размышляли они. Так и появилась мечта о perpetuum mobile artificae, что означает «искусственное вечное движение».

Модели вечных двигателей того времени делятся на механические, магнитные и гидравлические. Большинство механических основаны на идее колеса: если обеспечить постоянный перевес одной стороны колеса над другой, оно будет постоянно крутиться.

Визуализация колеса Бхаскара Shutterstock

Первым до этого додумался живший в XII веке индиец Бхаскара. До наших дней дошло описание колеса, к которому на равных расстояниях и под определённым углом крепились заполненные ртутью трубки.

По замыслу изобретателя, в зависимости от положения колеса жидкость переливалась либо во внешний, либо во внутренний конец трубки, создавая таким образом разницу в весе между двумя частями колеса и заставляя его крутиться. На том же принципе основаны и более поздние чертежи «вечного» колеса.

Колесо Виллара д’Оннекура, XIII век

Чертёж колеса д’Оннекура Wikipedia

Французский архитектор и инженер Виллар д’Оннекур был очень увлечённым человеком: его одинаково интересовало и устройство кафедральных соборов, и дрессировка львов. В 1240 году д’Оннекур выпустил «Книгу рисунков» — альбом разнообразных чертежей и записей, среди которых встречается чертёж колеса, «способного вращаться само собой».

Колесо д’Оннекура представлено в двух видах: с ртутью (в целом похожее на устройство Бхаскары) и молоточками. Молоточков к колесу крепилось нечётное количество, то есть с одной стороны их всегда свисало больше, чем с другой, — чтобы одна сторона перевешивала другую. Но с каждым поворотом колеса на более тяжёлой стороне должен появляться новый молоточек — процесс будет повторяться до бесконечности. Точнее, до того момента, когда владельцам колеса потребуется заменить износившуюся ось.

Почему эта идея не сработает: модель не учитывает, что, хотя слева всегда будет больше молоточков, сумма сил тяжести левых грузов будет примерно равна сумме сил тяжести правых грузов, что приведёт к тому, что на практике подобное колесо просто остановится.

Вечное колесо и архимедов винт Леонардо да Винчи

Модель вечного колеса да Винчи Adobe Stock

Один из самых известных естествоиспытателей эпохи Возрождения Леонардо да Винчи не мог пройти мимо идеи вечного двигателя и много экспериментировал над устройством. Сначала он проводил опыты с уже известными схемами колеса, затем начал вносить в модель существенные изменения.

В 1487 году Леонардо переключился на принципиально новую схему, основанную на винте Архимеда. Предполагалось, что вода будет подниматься с помощью винта на некоторую высоту, выливаться в жёлоб и стекать на лопасти колеса, вращающего винт.

Почему эта идея не сработает: модель Леонардо не учитывает силу трения. Для того чтобы двигатель вращал сам себя, он должен обладать избыточной энергией, которая уходила бы на преодоление силы трения. Но достать такую энергию неоткуда.

Магнитный двигатель Джона Уилкинса, 1649 год

Схема магнитного двигателя Lockhaven University

В середине XVII века английский епископ, исследователь и естествоиспытатель Джон Уилкинс написал книгу «Сотня изобретений», в которой предложил идею магнитного двигателя.

Сильный магнит ставится на подставку, к которой один над другим крепятся два наклонных жёлоба. У первого есть небольшое отверстие в верхней части, а у второго — закруглённый нижний конец, доходящий до края верхнего жёлоба.

Если на первый жёлоб положить небольшой железный шарик, тот покатится не вниз, а вверх, повинуясь притяжению магнита. Однако, добравшись до отверстия, он обязательно провалится вниз, скатится на второй жёлоб, докатится до самого края и… снова попадёт на первый жёлоб, чтобы, повинуясь притяжению магнита, покатиться вверх…

Почему эта идея не сработает: Уилкинс отлично разбирался в магнитах и сам понимал, что его идея не сработает. Если магнит будет слишком мощным, он просто не даст шарику провалиться в отверстие, а если слишком слабым — то шарик не будет притягиваться. А если шарик всё-таки провалится вниз, магнит продолжит действовать, замедляя «падение». То есть у шарика просто не хватит скорости, чтобы добраться до верхнего края нижнего жёлоба и снова попасть на верхний.

Самодвижущееся колесо Орфиреуса, 1717 год

Чертежи самодвижущегося колеса Орфиреуса Wikipedia

2 ноября 1717 года саксонский инженер Иоганн Бесслер, также известный под именем Орфиреус, представил свой проект вечного двигателя. Его конструкция представляла собой оснащённое системой противовесов полое самодвижущееся колесо диаметром около четырёх метров. До самой своей смерти Орфиреус получал неплохие деньги, демонстрируя своё колесо сначала на ярмарках, затем при дворе могущественных аристократов.

Ландграф Гессен-Кассельский, один из таких аристократов, дважды устраивал колесу Орфиреуса испытания, оставляя устройство в наглухо запертой комнате сначала на две недели, затем на сорок дней. И оба раза спустя это время колесо продолжало вертеться.

Ландграф был вынужден признать, что колесо работает, однако в течение долгого времени тому, кто уличит Орфиреуса в жульничестве, полагалась крупная премия в размере 1000 марок. История умалчивает, получили ли эти деньги жена и служанка (видимо, уже бывшие) инженера, но именно они раскрыли секрет движущегося колеса.

После одной из ссор с Орфиреусом почтенные дамы рассказали, что на самом деле колесо приводилось в действие людьми, незаметно дёргающими за тонкий шнурок. Но как именно Орфиреусу удалось заставить колесо крутиться после месяца в запертой комнате — так и осталось тайной.

Создать вечный двигатель невозможно…

Первые сомнения в том, что вечный двигатель вообще можно создать, появились ещё в XV веке. Леонардо да Винчи, Джироламо Кардано, Симон Стевин, Галилео Галилей и другие выдающиеся естествоиспытатели пришли к выводу, что создание вечного двигателя в принципе невозможно. Однако их выводам не хватало научной базы.

Она появилась только после того, как физики открыли один из самых фундаментальных законов природы — закон сохранения энергии. Его суть сводится к тому, что энергию нельзя создать или разрушить, её можно лишь преобразовать из одной формы в другую. Соответственно, сама идея устройства, способного создавать энергию из ничего, противоречит природе.

Закон сохранения механической энергии был сформулирован в 1686 году Готфридом Лейбницем, но на всю природу его действие Юлиус Майер, Джеймс Джоуэль и Герман Гельмгольц распространили только в середине XIX века. И всё же в 1775 году, не дожидаясь научного обоснования, Французская академия наук отказалась рассматривать новые проекты вечного двигателя.

Работа вопреки

Многие естествоиспытатели руководствуются принципом: если все кругом говорят, что что-то невозможно, нужно обязательно найти способ эту невозможность обойти.

Закон сохранения энергии иначе называют первым началом термодинамики. Соответственно, все вечные двигатели, о которых мы говорили до этого момента и которые противоречили первому началу термодинамики, стали называть вечными двигателями первого рода.

Однако в XIX веке появились модели устройств, принципы работы которых никак не противоречили закону сохранения энергии. Такие устройства стали называть вечными двигателями второго рода. И если двигатели первого типа были построены вокруг принципов постоянного движения, то суть второго типа сводилась к изобретению неограниченно долго работающих машин, способных превращать в работу всё тепло, извлекаемое из окружающих тел.

Схема нуль-мотора Гэмджи Wikireading

В 1880 году американский профессор Гэмджи предложил сконструированный им нуль-мотор, который должен был работать, извлекая теплоту из равновесной окружающей среды. Двадцать лет спустя похожую модель предложил изобретатель действующей установки для сжижения воздуха Чарльз Триплер.

В марте 1899 года в журнале McClure’s Magazine вышла посвящённая Триплеру хвалебная статья: автор сообщал, что, использовав работающее на жидком воздухе устройство, Триплер создал из 3 галлонов воздуха 10 галлонов жидкости.

Оценить эффективность работы устройства Триплера не представляется возможным, поскольку журналиста он попросту обманул, назвав выдуманные цифры. Невозможность создания вечных двигателей второго типа в 1851 году подтвердил британский физик Уильям Томпсон, лорд Кельвин. Он доказал, что в природе невозможны процессы, единственным следствием которых была бы произведённая за счёт охлаждения теплового резервуара механическая работа.

Постулат Кельвина со временем лёг в основу второго начала термодинамики. Таким образом, хотя изобретатели вечных двигателей и не смогли принести в мир бесконечные источники дешёвой энергии, попытки опровергнуть возможность существования подобных двигателей привели к появлению множества физических теорий, теорем и гипотез и существенно способствовали развитию науки.

Но история создания вечных двигателей не закончилась в XIX веке. Попытки создать энергию из ничего, или из «физического вакуума», не прекращаются и сегодня. Такие двигатели, принципы действия которых не нарушают первого или второго начала термодинамики, в шутку называют «вечными двигателями третьего рода».

А что сейчас?

В 2020 году физики из Университета Арканзаса разработали на основе графена схему, которую уже предлагают считать генератором чистой и бесконечной энергии.

Пол Тибо, руководитель исследования Университет Арканзаса

Учёные выяснили, что под действием броуновского движения внутри графена медленно колеблется и изгибается одиночно закреплённая пластина толщиной в один атом углерода. Чтобы преобразовать полученный в результате этих колебаний переменный ток в постоянный, физики предложили использовать схему с двумя диодами.

Проведённый эксперимент доказал, что схема генерирует добавочную мощность на нагрузке. Арканзасские физики считают, что, если поставить на графеновый кристалл миллионы подобных схем, они смогут вырабатывать энергию в неограниченных количествах, но в малых объёмах.

Визуализация установки Tri Alpha Energy Tri Alpha Energy

Ещё один неиссякаемый источник чистой энергии обещает построить к 2027 году американская фирма Tri Alpha Energy. Занимающаяся разработками в сфере термоядерной энергии компания недавно привлекла полмиллиарда долларов, которые пойдут на совершенствование существующих методов термоядерного синтеза и строительство первого в мире частного термоядерного реактора.

Проблема термоядерного синтеза сводится к тому, что ещё никому не удавалось нагреть атомы водорода до нужной температуры. Однако инженерам компании удалось удержать плазму в стабильном состоянии при температуре в 10 миллионов градусов Цельсия в течение 11,5 миллисекунды.

Для того чтобы добиться нужных результатов, оставалось поддерживать температуру достаточно долго, чтобы началась самоподдерживающаяся реакция.

А в 2017 году группа учёных из долгопрудненского МФТИ под руководством Гордея Лесовика нашла способ создать квантовое устройство, нарушающее второе начало термодинамики и обладающее почти стопроцентным КПД.

Исследователи из МФТИ Гордей Лесовик (слева) и Андрей Лебедев (справа) МФТИ

Правда исследования одних физиков МФТИ уже успели опровергнуть другие — в августе 2017 года на сайте студенческого портала физтеха «Поток» появилась статья сотрудника МФТИ Михаила Фейгельмана, который обвинил коллег в обмане, фальсификации и подтасовке результатов своих исследований в научных статьях. А год спустя в том, что созданный подмосковными физиками двигатель работает как надо, засомневались и учёные из Дрезденского университета.

Энергию нельзя создать из ничего, но её можно сохранить — чтобы использовать позднее. Пример таких «хранителей энергии» — зарядные устройства InfinityLab. Они компактные, энергоёмкие, а корпус на 90% состоит из переработанного пластика.

Пауэрбэнки InstantGo ёмкостью 10 000 мАч заряжают смартфоны, планшеты и ноутбуки по USB-A. В комплекте встроенный кабель на выбор — USB-C или Lightning, а модель Wireless поддерживает беспроводную зарядку стандарта Qi и способна за 70 минут восполнить ресурс небольших ноутбуков по кабелю USB-C.

Накапливает и отдаёт энергию как пауэрбанк портативный спикерфон ClearCall — устройство для конференцсвязи. По размеру он чуть больше коробки из-под компакт-диска, а весит как банка газировки — 340 грамм. В спикерфоне четыре микрофона с шумоподавлением, по нему можно непрерывно разговаривать до 24 часов или заряжать аккумуляторы до 6500 мАч.

Зарядить смартфон без провода поможет настольная станция InstantStation Wireless. Она оснащена портами USB-A и USB-C, поэтому одновременно способна заряжать сразу три устройства. Быстрая зарядка наполовину заполняет батарею небольшого ноутбука за 70 минут. К станции можно приобрести кабели, которые выдерживают 35 000 сгибаний и поставляются в биоразлагаемой упаковке.

Подробнее

Вечный двигатель изобретен (16 августа 2010)

Известно ли вам, что скотч — это вовсе не любая клейкая лента? Это зарегистрированная, в том числе и в России, торговая марка компании 3М. А что цветные листочки с липким краем, без которых работник офисного фронта не представляет себе трудового процесса, — тоже изобретение этой компании? И появилось оно в 1980-м году потому, что сотрудник 3М смог в рабочее время заняться решением своей проблемы… Полезных изобретений в 3М тысячи. У компании — более 26 тыс. патентов, в год она регистрирует около 500 новых. Это почти столько же, сколько Всемирная организация интеллектуальной собственности выдала в 2009-м по всей России (569).

3М — широкодиверсифицированная корпорация, одна из крупнейших международных промышленных компаний. Существует более ста лет. Постоянную продуктивность ей обеспечила ключевая идеология — инновации, готовность к долгосрочным инвестициям в новые продукты и развитие внутреннего предпринимательства. Менеджерам компании удалось выстроить выдающийся механизм стимулирования инноваций.
К примеру, «правило 15%» позволяет техническим сотрудникам тратить 15% рабочего времени на собственные проекты. «Правило 30%» предполагает получать не менее 30% годового объема продаж каждого подразделения за счет товаров, запущенных в производство в последние четыре года. А еще — награды и гранты для создателей успешных бизнес-направлений, возможность продвижения по служебной лестнице, программа раннего участия в прибылях, форумы для обмена информацией, почетные общества. Здесь каждую идею, даже самую сумасбродную, тестируют, оценивают с точки зрения новизны и полезности для клиентов. «Нельзя наткнуться на что-либо, стоя на месте», — говорил бывший руководитель 3M Company Ричард Карлтон.

Что такое инновация для компании и что мешает притоку инновационных технологий в Россию, рассказывает генеральный директор «3M Россия» Светлана Баланова.

Решаю проблемы

— В России свое, отличное от Запада понимание инноваций. Они прочно ассоциируются с нано-, космическими или ядерными технологиями. Не создает ли это трудности для работы?

— В тех инновациях, о которых вы говорите, мы тоже принимаем участие. К примеру, астронавт Нил Армстронг вступил на поверхность Луны в обуви, изготовленной при нашем участии. У нас множество разработок для NASA, лазерные и нанотехнологии. Сейчас, например, по поручению американского правительства мы занимаемся топливными элементами как альтернативным источником энергии.

Хотя мы действительно под инновациями понимаем нечто другое: новые идеи и продукты, которые меняют качество жизни или работы людей. В России этого понимания еще нет. Кроме того, инновации — это не просто теоретические изыскания, это коммерциализированные научные разработки. Показатель инновационности — насколько компания в состоянии переносить идеи (причем неважно, свои или купленные) в коммерческий продукт. Это то, в чем Россия всегда отставала. Страна обладает огромным научно-техническим потенциалом. Произвести очень качественный опытный образец никогда не составляло проблемы для советских и российских НИИ. Проблема возникала тогда, когда нужно было построить поточное, конвейерное производство.

Работая в секторе В2В, 3М продвигает на российском рынке технологические решения, которые позволяют производителям создавать инновационные продукты.

— Например?

— Сейчас идет борьба за снижение потребления топлива: все стремятся уменьшить массу автомобиля. Этого можно достичь, используя специальные материалы для облегчения деталей, которые разработала 3М. То же — в производстве электроники, бытовой техники. То есть можно продолжать шурупами прикручивать одно к другому. А можно использовать современные технологии, позволяющие делать быстрее, дешевле и качественнее. В проекте с КамАЗом компания предложила замену клея на самоклеющийся уплотнитель на двери автомобилей, это позволило снизить запыление кабины и сократить трудоемкость процесса на 30%.

Другой пример — из области медицины. Внутрибольничные инфекции — серьезная проблема в мире. В России не ведут статистику в этой сфере: вероятно, страшатся цифр. При этом борьба с последствиями таких инфекций стоит гораздо дороже, чем их предотвращение. Продукция 3М — специальное хирургическое белье, различные ткани, через которые делают разрезы во время операции, перевязочные материалы, крепления внутривенных катетеров и так далее — позволяет сократить затраты на пребывание пациента в стационарах на 20% как раз за счет снижения распространения инфекции в больнице.

— Что мешает притоку инновационных продуктов и технологий в Россию?

— Инновационные проекты попадают в Россию минимум через год после появления в мире: очень много барьеров. Они связаны с техническим регулированием, сертификацией. Есть административные барьеры. Например, федеральный закон о госзакупках. По нему, основной фактор принятия решения — цена. Совершенно не рассматриваются качественные показатели, изменение полной стоимости процесса. Но инновационные высокотехнологичные продукты не могут стоить значительно дешевле, чем старые. Да, они могут увеличивать стоимость на каком-то отдельном участке, но дают существенную экономию в комплексе.

Главный барьер — в головах. И приятно видеть, что сейчас российские производители, российские власти все больше начинают думать категориями общей стоимости, качества и смотреть, что могут дать инновационные технологии. Раньше моментально отпугивала цена. Но разница в стоимости всегда чем-то обоснована. Мы все-таки не в бизнесе дорогих женских сумок или чего-то еще, где бренд является определяющим, и за него люди готовы переплачивать в разы. Потребитель должен понимать, что он платит за время, которое сэкономит, или за сокращение затрат где-то в другом месте, или за большее удобство (к примеру, в виде технической поддержки), и что мы сможем разработать технологию для решения его проблем. Изменение менталитета — очень позитивный сдвиг.

— В 2008 году 3М запустила завод в Волоколамске. Планируете расширять производство в России?

— Не очень приятный сюрприз для многих западных компаний — производить в России не дешевле. Это выгодно только для тех, кто активно переходит на российское сырье, например, пищевиков. Но точно не для высокотехнологичных производств, где ручной труд — не такая большая составляющая, чтобы получить существенный эффект из-за разницы заработных плат. К тому же одна из самых больших проблем для локализации в России — это отсутствие качественных поставщиков сырья. Часто сырье стоит дороже, чем заграницей. Есть материалы, которые в России не производятся вообще. Сегодня между странами достаточно высокий уровень специализации, и например, поставщиков смол специального типа для нашего производства антикоррозийных покрытий в мире всего несколько.

Но мы действительно в перспективе трех-пяти лет планируем повышать степень локализации в России. Производить здесь имеет смысл потому, что ты становишься гораздо ближе к потребителю. Особенно если продукт адаптируется под российский рынок или выпускается новый, сделанный специально для него. Цепочка поставок сокращается, появляются гибкость, возможность быстро реагировать на потребности клиентов.

Для адаптации технологий под наших потребителей на заводе в Волоколамске есть научно-исследовательская лаборатория, а в Москве работает Технологический центр. Он работает так: клиент привозит деталь, которую нужно обрабатывать с использованием абразивного материала и называет показатели, которые нужно получить после обработки. Наши специалисты создают новую технологическую карту — определяют материалы и этапы, в которые проходит зачистка. Примерно так же мы создаем новые продукты. Повторюсь: инновация не имеет смысла, если она не привязана к производству.

Идеи в цене

— Каковы приоритеты 3М в России и на Урале?

— В России представлены все шесть бизнес-направлений 3М (см. «От провала к успеху», с. 17). Начинали с продаж товаров для офиса, в последнюю очередь подключили товары народного потребления. В это направление сейчас активно вкладываем. Конечно, есть отрасли, в которых попросту нет российских производителей, поэтому нет и поставок нашей продукции: это электроника, мобильные телефоны, производство альтернативных источников энергии. Тут основная часть нашей клиентской базы находится в Азии. Кстати, в марте мы получили престижную американскую премию в области энергосбережения за продукт, который используется в производстве телевизоров для увеличения яркости.

Приоритет на Урале — материалы для промышленности, прежде всего горнодобывающей и металлургической, в том числе средства обеспечения безопасности на производстве и индивидуальной защиты. Важная для нас тема — здравоохранение. В регионе хорошо развивается цифровая стоматология. Это новая технология, которую мы запустили несколько лет назад: система компьютерного моделирования и изготовление безметалловых конструкций для зубов (коронок) из керамического материала, из оксида циркония. Большое внимание уделяем электротехническому и телекоммуникационному направлению (продукция для обеспечения интернет-доступа).

Кроме того, для нас Урал — продвинутый регион с точки зрения безопасности дорожного движения. В Екатеринбурге, Перми всегда интересовались новыми технологиями в этой сфере. Здесь и в других регионах мы реализуем сейчас социальную программу повышения безопасности пешеходов на дороге «100% видимости».

— Это предполагает активное сотрудничество с властями различного уровня. Нет ли ощущения, что здесь вы сталкиваетесь с неподвижной коррупционной махиной?

— Не секрет, что на дорогах в России гибнет огромное количество людей. Как ни цинично это звучит, есть определенные финансовые показатели — сколько стоит одно ДТП и как одна смерть отражается на величине валового продукта. В этом смысле государство отдает себе отчет в том, что инвестиции в эффективную организацию безопасного дорожного движения будут окупаться. Наша компания — серьезный игрок в этой отрасли, мы, например, изобрели световозвращающие материалы для дорожных знаков, специальной одежды. Мы успешно работаем с органами обеспечения безопасности на дорогах во всем мире, и России в частности.

Если вспомнить, что было на дорогах 15 лет назад (я имею в виду не качество дорожного покрытия, а то, что связано с безопасностью движения), то здесь произошли кардинальные перемены — изменился ГОСТ. Впрочем, в России до сих пор разрешено использование для дорожных знаков пленки с определенными характеристиками, так называемой «коммерческой», изначально разработанной для рекламы. Таких стран осталось всего несколько, например Пакистан, Украина. Следующий шаг — переход на международные стандарты. Кроме того, есть определенные принципы, по которым должны оформляться участки, где зафиксирована концентрация ДТП. Россия уже много сделала в этой области.

— Как повлиял кризис на ваши планы в России?

— Он их не изменил, просто немного отложил. Мы, как и большинство компаний, наверное, говорим о задержке в год-два. Это позволяет иначе взглянуть на них, оценить, не нужно ли что-то пересмотреть. Чем больше мы здесь работаем, тем больше информации по рынку получаем, лучше его узнаем. В связи с этим планы могут меняться. Речь не идет о том, будем ли мы развивать дальше производство и продажи в России — однозначно будем. Вопрос в том, какие именно новые продуктовые линейки появятся.

Вечный двигатель: размышления и факты

Вечный двигатель (лат. Perpetuum Mobile) — воображаемое устройство, позволяющее получать полезную работу бо́льшую, чем количество сообщённой ему энергии. Самодвижущееся колесо немецкого изобретателя Орфиреуса два месяца вращалось в запечатанной комнате, двери которой охраняли гренадёры. В время демонстраций оно не только вращалось со скоростью 50 оборотов в минуту, но и поднимало грузы до 16 кг. В 1725 году Пётр I собирался в Германию, чтобы лично осмотреть вечный двигатель, который изобретатель Орфиреус согласился продать России за 100 000 ефимков (1 ефимок — около рубля).

Воспользуйтесь нашими услугами

В 1775 году Парижская академия наук приняла своё знаменитое решение не рассматривать проекты вечного двигателя из-за очевидной невозможности их создания. Но до сих пор на научных конференциях в России и других странах с завидным постоянством звучат идеи об извлечении энергии из вакуума, пульсирующих полях (которые исключают часть отрицательной работы в замкнутом контуре), преобразованиях энергии при изменениях внутренней структуры пространства-времени, о так называемой «свободной энергии».

Некоторым учёным удаётся получить патенты на особо заумные изобретения, где патентное бюро не в силах сразу распознать вечный двигатель. Более того, великие учёные прошлого, в том числе Роберт Бойль и Иоганн Бернулли, предлагали собственные конструкции вечного двигателя. Многие годы посвятил изобретению вечного двигателя Леонардо да Винчи.

Вечный двигатель Бхаскары, 1150 г

Первое упоминание в исторической литературе о конкретном устройстве вечного двигателя относится к 1150 году. Индийский поэт, математик и астроном Бхаскара в своём стихотворении описывает некое колесо с прикрепленными наискось по ободу длинными, узкими сосудами, наполовину заполненными ртутью. Принцип действия этого первого механического «перпетуум мобиле» основан на различии моментов сил тяжести, создаваемых жидкостью, перемещавшейся в сосудах, помещённых на окружности колеса. Как описывает сам автор, «наполненное таким образом жидкостью колесо, будучи насажено на ось, лежащую на двух неподвижных опорах, непрерывно вращается само по себе».

Вращающееся колесо часто использовалось в древних вечных двигателях. В каком-то смысле «вечное движение колеса» имело даже религиозный смысл. Ещё в ведической религии колесо символизировало божественное начало. Наука уже в самом начале своего развития стала заимствовать для своих целей некоторые религиозные атрибуты, воплощая их на практике в виде конструктивных элементов различных машин.

Разные модификации колеса Бхаскары встречаются в литературе арабских стран в последующие века. В Европе первые чертежи вечных двигателей появляются одновременно с введением арабских цифр, то есть в начале 13 века.

Рисунок одного из самых старых проектов «перпетуум мобиле» в Европе (около 1235 г.) из альбома Вийяра д’Оннекура

По какой-то причине не сохранилось свидетельств, что над вечными двигателями работали европейские инженеры в античную эпоху, то есть в Древней Греции и Древнем Риме, хотя у них вполне хватало квалификации и знаний для таких экспериментов. Вероятно, в то время просто отсутствовал спрос (общественный заказ) на вечный источник энергии. Проблему энергии успешно решало неограниченное количество рабов, доступных для использования в любое время практически бесплатно.

Таким образом, в Европе проекты вечных двигателей появились только после 12 века. В эпоху Возрождения европейские учёные и изобретатели принялись изучать эту тему с новой силой. Например, Леонардо да Винчи посвятил этому значительную часть своей жизни. Он начал со схем «вечного колеса», известных с прошлых веков, затем пробовал использовать выталкивающую силу воды, водяное колесо, Архимедов винт, с помощью которого древние греки поднимали воду для орошения полей. Естественно, каждый раз Леонардо терпел неудачу, но он долго не сдавался. На одном из этапов изобретатель произвёл точный расчёт моментов сил для проекта «вечного колеса» и пришёл к выводу: «Суммарный момент сил, вращающих колесо в одну сторону, в точности равен суммарному моменту сил, вращающих колесо в другую сторону». Для своего времени это было серьёзное научное открытие. Фактически, Леонардо да Винчи приблизился к открытию закона сохранения энергии. Кстати, этот закон сформулировал в 1842 году немецкий естествоиспытатель Юлиус Роберт фон Майер, который ещё в 10-летнем возрасте пытался сконструировать вечный двигатель. В возрасте 28 лет учёный опубликовал работу «Замечания о силах неживой природы» в журнале «Анналы химии и фармации». В ней он указал на эквивалентность затрачиваемой работы и производимого тепла и тем обосновал первый закон термодинамики.

В конце концов, Леонардо тоже признал, что вечного двигателя не может существовать. В его записях присутствует фраза: «Я пришёл к выводу о невозможности существования “вечного колеса”. Поиск источника вечного движения – одно из самых глубоких заблуждений человека».

К счастью, в последующие столетия учёные не прислушались к выводу Леонардо да Винчи. Они продолжили попытки изобрести вечный двигатель, делая иногда по ходу поисков замечательные научные открытия.
Вечный двигатель Иоганна Бернулли представляет собой до гениальности простую конструкцию (см. рисунок слева). В сосуд, в котором находится смесь тяжёлой и лёгкой жидкостей, опущена трубка. Верхний конец трубки открыт, а нижний закрыт мембраной, пропускающей внутрь трубки только более лёгкую жидкость из смеси. Тогда под действием давления более тяжёлой смеси оказавшаяся в трубке лёгкая жидкость будет подниматься. Если правильно подобрать высоту трубки, а также соотношение плотностей жидкостей, то лёгкая жидкость поднимется настолько, что будет выливаться из трубки. Это приведёт к вечному круговороту, и «таким образом, движение жидкости будет вечным».

Роберт Бойль, как и его коллега Иоганн Бернулли, ссылался на круговорот воды в природе — якобы реальный пример вечного двигателя. Бернулли считал, что круговорот воды в природе обусловлен разностью плотностей солёной и пресной воды, а вот Бойль объяснял его действием капиллярных сил. Поднимающаяся по капилляру жидкость должна, по мнению изобретателя, выливаться обратно в сосуд, если длина капилляра не слишком велика.

Как показывает история, такие попытки «сумасшедших» изобретений действительно двигают науку вперёд. Это и есть «вечный двигатель» для науки и технического прогресса. Неудачные эксперименты помогают иначе взглянуть на проблему, лучше разобраться в силах природы и открыть новые ранее неизвестные законы природы.

Например, в конце 16 века голландский математик и инженер Симон Стевин показал чертёж, который на необразованных сограждан мог произвести впечатление вечного двигателя. На этом рисунке два шара справа как будто не могут уравновесить четыре шара слева от вершины треугольника. Таким образом, цепочка шаров якобы должна вечно вращаться против часовой стрелки.

На самом деле Симон Стевин нашёл условие равновесия тел на наклонной плоскости — ещё одно научное открытие.

Другими словами, учёные начали искать неизвестные ранее законы природы, в том числе условия равновесия тел, исходя из постулата о невозможности вечного двигателя. Теперь, глядя на схему очередного «перпетуум мобиле», учёный прежде всего задаёт вопрос: какие силы не не учёл изобретатель на своей схеме вечного двигателя?

Вакуумная энергетическая установка Н. А. Шестеренко (ВЭУШ) на соплах Лаваля. Подробнее см. в книгах автора «ВЭУШ. Генератор вакуумной энергии» и «ВЭУШ и «НОУ-ХАУ». Получение энергии из физического вакуума. Христос творящий»

Изобретатели работают над новыми конструкциями вечного двигателя до сих пор. Физика и химия значительно продвинулись вперёд за прошедшие века, поэтому у авторов таких изобретений гораздо богаче «инструментарий» для применения. В своих конструкциях они используют не только механические конструкции, но и законы гидравлики, проводят опыты с магнетизмом, используют химические реакции, пытаются применить законы квантовой механики и т.д.

Сверх-единичный двигатель Клема

Для некоторых одержимых изобретателей их работа становится делом всей жизни, идеей фикс. Эти люди убеждены, что вечный двигатель существует и ранее уже неоднократно был изобретён, но могучие корпорации и правительства стран не дают таким изобретениям ход. Авторы таких изобретений якобы часто умирают при загадочных обстоятельствах. В воспалённой логике изобретателей это легко объяснить: ведь создание вечного двигателя навсегда изменит ход человеческой истории, полностью перевернёт существующие представления о науке, изменит порядок вещей в экономике и технологиях, лишит источников денег и власти сильных мира сего.

Магнитный двигатель

До сих пор в патентное ведомство США каждый год подаются десятки заявок на конструкцию вечного двигателя. Авторы современных изобретений — иногда умные и талантливые люди, которые отличаются богатой технической фантазией и большим опытом практической деятельности, но у них часто не хватает базовых теоретических знаний по физике.

Правда, во многих современных «изобретениях» воскресают в том или ином виде технические идеи, предложенные в средние века, а то и в 12-13 столетиях. Например, до сих пор большой популярностью пользуются вечные двигатели с вращающимся ротором. Часто используются пневматические механизмы, пружинные вечные двигатели, гидравлика, химические реакции, электромагнитные поля.

Некоторые конструкции на первый взгляд даже сложно классифицировать — то ли это вечный двигатель, то ли действительно рабочая машина, которая задействует некие плохо изученные физические процессы. Наверное, можно упомянуть конструкцию «невозможного» двигателя EmDrive, который создаёт тягу в замкнутом контуре. Он прошёл испытания в лаборатории Космического центра им. Линдона Джонсона НАСА. Научная работа с описанием этого двигателя, вроде бы нарушающего закон сохранения импульса, прошла независимую экспертизу и опубликована в авторитетном научном журнале, а опыты на Земле показали действительное наличие тяги.

Испытательная установка EmDrive в лаборатории Космического центра им. Линдона Джонсона НАСА

Работающий на непонятном принципе двигатель выдаёт тягу даже в вакууме, где исключена любая тепловая конвекция. Физики выдвигают разные объяснения работы EmDrive. Некоторые говорят, что в резонаторе EmDrive могут появляться пары фотонов, которые находятся в противофазе друг с другом. Такие пары уносят импульс в сторону, противоположную движению двигателя. И взаимодействие таких фотонов способствует возникновению электромагнитной волны с нулевой поляризацией. Импульс такая волна все же переносит. Есть теория, что тяга EmDrive представляет собой последствие появления «квантового вакуума виртуальной плазмы» частиц, появляющихся и исчезающих в замкнутом контуре пространства-времени.

Надежда найти вечный двигатель даёт изобретателям огромные силы и энергию для работы. Самое главное — направить эту энергию в нужное русло. Тогда побочным результатом их работы могут стать реальные научные и технические открытия, как у Леонардо да Винчи, Роберта Бойля, Иоганна Бернулли, Симона Стевина, Юлиуса Роберта фон Майера и других «сумасшедших» изобретателей.

Как и Парижская академия наук, патентное ведомство США формально не выдаёт патенты на «перпетуум мобиле». Это правило действует больше ста лет. Тем не менее, в Международной патентной классификации сохраняются разделы для гидродинамических (раздел F03B 17/00) и электродинамических (раздел H02K 53/00) вечных двигателей, поскольку патентные ведомства многих стран рассматривают заявки на изобретения лишь с точки зрения их новизны, а не физической осуществимости.

Хорошо, если работа над вечным двигателем помогает двигать вперёд научно-технический прогресс. Но с сожалением приходится констатировать, что в большинстве случаев это не так. У отдельных изобретателей одержимость вечным двигателем похожа на психическое расстройство. Говорят, что эта болезнь часто развивается по стандартному сценарию: сначала «пациент» пытается построить свой вариант классического «вечного колеса» — колеса, одна сторона которого всегда оказывается тяжелее другой благодаря системе рычагов, перекатывающихся шариков, переливающейся жидкости и так далее.

Работа ребёнка над таким механизмом может быть реальным подспорьем в учёбе, оно помогает школьнику разогреть интерес к физике и точным наукам. Важно не перейти тонкую грань, когда вера в возможность создания вечного двигателя не проходит, а превращается в навязчивую идею на протяжении всей жизни.

Патенты США

• 3913004 от 14 октября 1975, Метод и аппаратура для увеличения электрической мощности, Роберт Александер.
• 4975608 от 4 декабря 1990, Мотор с переключаемым магнитным сопротивлением, Гарольд Аспден.
• 5288336 Преобразователь тепла в электричество, Гарольд Аспден.смотри также патенты номер 5,065,085 и 5,101,632
• 4622510 от 11 ноября 1986, Параметрическая электромашина, Фердинанд Кап.
• 2912244 от 1959 года, Гравитационная система, Отис Карр.
• 4006401 от 1 февраля 1977, Электромагнитный генератор, В Ривас.
• 3811058, 3879622 Моторы на постоянных магнитах.
• 2982261 Воздушный мотор Мак Клинтока.
• 4595843 от 17 июня 1986, Трансформатор вращающегося магнитного потока с сердечником с низкими потерями, Роберт Дель Вечио.
• 4567407 от 28 января 1986, Мотор — альтернатор, Джон Эклин.
• 3368141 от 6 января 1968, Трансформатор в сочетании с постоянными магнитами, Карлос Гарон.
• 3890548 от 17 июня 1975, Мотор с пульсирующим конденсаторным разрядом, Эдвин Грей.
• 4595852 от 17 июня 1986, Электростатический генератор, Роберт Гандлах.
• 4831299 от 16 мая 1989, Униполярный генератор переменного тока, Енакиши Хайсака.
• 4249096 от 3 февраля 1981, Электрическое динамо, Барбара Никокс.
• 3610971 от 5 октября 1971, Электродвижущий генератор электрического поля, Виллиямс Купер.
• 4897592 от 30 января 1990, Система, создающая мощность из энергии электростатического поля, Виллиямс Хайд.
• 4151431 от 24 апреля 1979, Мотор с постоянными магнитами, Говард Джонсон.
• 4806834 от 21 февраля 1989, Электрическая цепь индуктивных проводников, трансформаторов и моторов, Эрл Кениг.
• 3374376 от 19 марта 1968, Электрический генератор, Раймонд Кромри.
• 3977191 от 31 августа 1976, Источник мощности… Роберт Бритт.
• 3670494, Метод конвертирования атомной энергии в полезную кинетическую энергию.
• 4428193, Система извлечения полезной работы из топлива. В качестве топлива используется смесь инертных газов, циркулирующая в закрытой системе.
• 4709323 от 24 ноября 1987, Конвертор параллельного резонанса, Чарльз Лиен.
• 5146395 от 8 сентября 1992, Источник мощности, использующий две накопительные цепи, Ричард Мак Ки.
• 4210859 от 1 июня 1980, Индуктивное устройство, имеющее две ортогональные обмотки, Пауль Мерестский.
• 4500827 от 19 февраля 1985, Линейный электрический генератор, Томас Мерит.
• 4904926 от 27 февраля 1990, Электрический генератор магнитного движения, Марио Пацишинский.
• 4945273 от 31 июля 1990, Высокоэффективная электрическая машина, Джозеф Пинкертон.
• 4883977 от 28 ноября 1989, Преобразователь магнитной мощности, Деннис Реган.
• 4077001 Электромагнитный преобразователь со стационарными элементами, имеющими изменяемое магнитное сопротивление, Франк Ричардсон.
• 5018180 от 21 мая 1991, Конверсия энергии, использующая заряд высокой плотности, Кеннет Шолдерс.
• 4652771 от 24 марта 1987, Трансформатор с колебаниями магнитного потока, Теодор Спич.
• 4772816 от 20 сентября 1988, Система конверсии энергии, Джефри Спенс.
• 4748311 от 31 мая 1988, Инвертор с источником мощности для прерывателя параллельной резонансной цепи, настроенной на удвоенную частоту прерывателя, Фридрих-Вернер Томас.
• Международный патент H02K 31/00, 39/00 от 24 июня 1982, Замкнутая часть униполярной машины, Адам Тромбли.
• 4835433 1987 год, Аппаратура для непосредственного преобразования энергии радиоактивного распада в электрическую энергию, Браун П.М.
• Патенты США по электрогравитации: 1363037 Goddard 21 Декабря 1920; 2004352 Simon 11 Июня, 1935; 2210918 Karlovitz 13 Августа, 1940; 2588427 Stringfield 11 Марта, 1952; 2231877 Bennet 18 Февраля 1941; 2279586 Bennet 14 Апреля 1942; 2305500 Slayter 15 Декабря 1942.
• Английский патент номер 300,311 от 15 Августа 1927, Устройство для производства силы или движения при помощи электродов, Таунсенд Браун.
• Французский патент номер 1003484 от 11/1951 года.
Электрогравитация.
• 3187206 от 1 июня 1965, Электрокинетическая аппаратура, Таунсенд Браун.
• 3022430 от 20 февраля 1962, Электрокинетический генератор, Таунсенд Браун.
• 3018394 от 23 января 1962, Электрокинетический преобразователь, Таунсенд Браун.
• 2949550 от 16 августа 1960, Электрокинетическая аппаратура, Таунсенд Браун.
• 1974483 от 25 сентября 1934, Электростатический мотор, Таунсенд Браун.
• 4687947 от 18 Августа 1987, Электрическая цепь сохранения мощности, Мельвин Кобб.
• 4772775 от 20 Сентября 1988, Генерация потока плазмы в электрической дуге, Сэм Лич.
• 4432098 и 4429280, Передача информации при помощи магнитного векторного потенциала, Рейнолдс Гелинас.
• Великобритания, No. 547668, 30 января ( 7 сентября ) 1942 года, Мотор с постоянными магнитами, автор Стенли Хичкок.
• Великобритания, Заявка No.2282708A, Мотор с постоянными магнитами, Роберт Адамс, Гарольд Аспден.

Патенты по расщеплению воды и использованию ее в качестве топлива, в том числе по «холодному синтезу»

• 4394230 патент США от 19 Июля 1983, Метод и аппаратура для расщепления молекул воды, Генри К. Пухарич.
• 2251775 патент Великобритании от 20 Апреля 1994, Термоэлектрическая конверсия, Гарольд Аспден.
• 5288336 патент США, Термоэлектрическая конверсия, Гарольд Аспден.

Организации и центры по изучению технологий свободной энергии

• Русское Физическое Общество, 141002, Московская обл. , Мытищи, Б.Шараповская 3. Факс 095-2926511. Издает журналы.
• Институт Свободной Энергии, Санкт-Петербург, 193024, а/я 37. Общественная организация, база данных по исследованиям в области гравитации и альтернативной энергетике.
• Academy for Future Sciences, P.O.Box FE, Los Gatos, CA 95031, USA.
• AERI, Advanced Energy Research Institute, 14 Devonshire Mews West, London W1N 1Fp, Great Britain.
• ADAS, Association of Distinguished American Scientists,P.O.Box 1472, Huntsville, AL 35807, USA. Fax 205-536-0411.
• Borderland Sciences Research Foundation, P.O.Box 429, Garberville, CA 95440-0429, USA.
• Centre for Action, P.O.Box 472, HCR 31, Sandy Valley, NT 89019, USA. Издает книги, журнал и распространяет видеоленты.
• COSRAY, The Research Institute, Inc., 2505 South Forth Street East, P.O.Box 651045, Salt Lake City, UT 84165-1045, USA.
• Delta Spectrum Research, Inc., 5608 South 107th East Av., Tusla, Oklahoma 74146 USA. Fax 918-459-3789. База данных по коммерческим проектам в области свободной энергии, в электронном виде — около 11 Мб. Высылает статьи по работам NASA в области электрогравитации:
Electrostatic levitator with feedback control; Hybrid contactless heating and levitator; Precision fabrication of electromagnetic-levitation coils и другие.
• Electrodynamic Gravity, Inc., 35 W.Tallmadge Ave., Akron, Ohio 44310, USA.
• Fusion Information Center, P.O.Box 58639, Salt Lake City, Utah 84158-0369, издает журнал о работах по «холодному синтезу» Fusion Facts, fax 801-583-6245.
• Gravity Power Research Association, 36 Mountain Road, Burlington, MA 01803, USA.
• GRI, Group Research Institute, P.O.Box 438, Nelson, New Zealand. Dr. Ashley Gray.
• High Energy Enterprises, P.O.Box 5636, Security, CO 80931, USA. Fax 719-4750582. Издает книги Тесла и результаты работ его последователей. International Tesla Society Books.
• Institute for Advanced Studies at Austin, 4030 Braker Lane W., Suite 300, Austin, TX 78759, USA.
• INE, Institute for New Energy, 1304 South College Avenue, Fort Collins, CO 80524, USA. Издает журнал New Energy News, P.O.Box 58639, Salt Lake City, UT 84158-8639, USA. Доступ по EMAIL: [email protected].
Выслает сборник докладов конфренции по развивающимся проектам свободной энергии Denver Report’94.
• Intergrity Institute, 1377 K Street, NW, Suite 16, Washington DC, USA. Fax 202-543-3069. Исследования по электрогравитации, инерциальным движителям, отрицательная масса, как энергетический источник.
Распространение материалов о работах Т.Т.Брауна по электрогравитации.
• JPI, Japan Psychrotronic Institute, Dr. Shiuji Inomata, Electrotechnical Laboratory, 1-1-4 Umezono, Tsukuba-shi, Ibaraki 305, Japan.
• Cosmic Energy Association, 37-2 Nisigoshonouti, Kinugasa, Kitaku, Kyoto, 603, Japan. Dr. Masayoshi Ihara.
• Orgone Biophysical Research Laboratory, Inc.,P.O.Box 1395, E1 Cerrito, CA 94530, USA. Fax 510-526-5978.
• Quantum Biology Research Laboratory, Cotati Research Institute, P.O.Box 60653, Palo Alto, CA 94306, USA.
• PACE, Planetary Association for Clean Energy, Главный оффис в Канаде: 100 Bronson Av. , Suite 1001, Ottawa, Ontario, Canada T1R 6G8. Fax 613-235-5876. Европейское представительство в Германии:
Planetartsche Vereinigung fur Saubere Energie, Inc. Feyermuhler Strasse 12, D-53894 Mechernich, FRG. Fax 49-24438221, EMAIL [email protected]. Представительство в Латинской Америке:
FUNDAPAC Allayme 1719, San Jose, Guaymallen, Argentina.
• SEA, Space Energy Association, P.O.Box 11422, Clearwater, FL 34616, USA.
• Tesla Book Company, P.O.Box 121873, Chula Vista, CA 91912, USA.
• Tesla Incorporated, 760 Prairie Av., Craig, CO 81625, USA. Fax 303-824-7864. Модем 300/1200/2400 для Tesla BBS по телефону 719-486-2775.
• ExtraOrdinary Science, Resource Guide, fax 719-475-0582. Официальный каталог книг, статей, видеоматериалов и баз даных Общества Тесла.
• Журнал Explore, The New Dimension in Scientific Approach,P.O.Box 1508, Mount Vernon, Washington 98273, USA.
• Журнал Electric Spacecraft Journal, P.O.Box 18387, Asheville, NC 28814, USA. Fax 704-683-3511.
• Журнал Nexus New Times Magazine, P.O.Box 30, Maplepton Qld 4560, Australia. Fax 074-429381.
• Журнал Cold Fusion Times, P.O.Box 81135, Wellesley Hills MA 02181, USA.
• Журнал Infinite Energy, P.O.Box 2816, Concord, NH 03302-2816, USA. Издается центром Cold Fusion Technology, fax 603-224-5975, email: [email protected].
• Журнал 21th Century Science & Technology, P.O.Box 16285, Washington, DC, 20041, USA.
• Журнал Cold Fusion, 70 b Route 202N, Petersborough, NH 03458, USA.
• Brown’s Gas International, 5063 Densmore Av., ENCINO, California 91436, USA. Изобретатель «газа Брауна», Yull Brown. Факс 818-990-4873 в США.
• ENECO, Inc., 391-B Chipeta Way, Salt LAke City, Utah 84108, USA. Fax 801-5836245. Развивает несколько устройств генерации мощности за счет холодного синтеза как с тяжелой, так и с легкой водой.
• «Robert Adams and Company» 46 Landing Road, Whakatane, Bay of Plenty, New Zealand. Роберт Адамс, исследования по созданию мотора-генератора с постоянными магнитами.
• Methernitha, 3517 Linden, Switzerland. Менеджер Francis Bosshard.
• Swiss Association for Free Energy, P.O.Box 10, 5704 Egliswilli, Switzerland.
• Space Research Institute, Box 33, Uwajima, Ehime 79, Japan. Dr. Shinichi Seike. Fax 895-24-7325. Эксперименты по гравитации и изменению темпа хода времени при работе генераторов свободной энергии, измерения хрональных потенциалов.
• Nuclear Power Corporation, 581 400 Karnataka, India. Project Director, Kaiga Project, Dr. Paramahamsa Tewari.
• Cosmic Energy Foundation, Neptunuslaan 11, 3318 E1 Dordrecht Netherlands. Dr. Martin Holwerda, Director.
• World Harmony, P.O.Box 361 Applecross 6153, Western Australia.
Другой оффис данной группы: U.S.World Harmony, P.O.Box 317, Rainier, WA 98576, USA.
• Sabberton Research, P.O.Box 35, Southampton SO9 7BU, England, Dr. Harold Aspden.

Воспользуйтесь нашими услугами

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!

Перпетуум-мобиле: как в разное время пытались создать вечный двигатель | Lifestyle | 20.

01.2022

В годы Второй мировой войны немецкие штурмовики оснащались двигателями с моторесурсом всего 100 часов. Перед войной он был в 50 раз выше. Логика в изготовлении моторов с очень маленьким ресурсом была, ведь жизнь истребителя в воздушном бою составляет всего несколько минут. Сконструировать одноразовый двигатель – дело нехитрое. Но можно ли создать вечный? Кулибины всех времен и народов собрали сотни почти работающих экземпляров. Дошло до того, что в 1775 году Парижская академия наук начала отказывать в рассмотрении заявок на очередной патент. Потому что уже тогда стало ясно, что вечный двигатель и вечная молодость противоречат законам физики. Какие изобретения, напоминающие вечный двигатель, созданы на сегодняшний день? И в чем заключается главная проблема таких устройств? Об этом рассказывает программа «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.

65-тонный грузовик

Карьерный самосвал сжигает полсотни тонн солярки в год. А вот у 65-тонного грузовика с электромотором мощностью 816 лошадиных сил нет даже топливного бака, работает на аккумуляторах. С горки груженая машина катится под действием силы притяжения и заряжает батарею. Энергии, накопленной на спуске, хватает, чтобы порожняком подняться наверх.

«Возможность гибкого сочетания двигательного и генераторного режима работы позволяет существенно снизить потери в этом транспортном средстве», – пояснил доктор технических наук, заведующий кафедрой «Электротехника и промышленная электроника» МГТУ им. Н.Э. Баумана Александр Красовский.

Фото: © Скриншот видео

Потери минимальны до тех пор, пока грузовик спускает породу с горы. Если заставить его тащить груз наверх, аккумуляторы придется постоянно заряжать.

Машина с батареями потока

Швейцарские ученые смогли исправить это техническое недоразумение: они сконструировали легковую машину, которая питается от жидкой батареи потока.

«Такие батареи прежде всего отличаются тем, что в них нет кислоты и щелочей, которые очень плохо влияют на автомобили и экологию. Там две жидкости разного заряда. Они попадают в резервуар, в котором разделены мембраной. Они не смешиваются, но могут обмениваться заряженными частицами. Эти частицы и несут электричество в двигатель», – рассказала автоэксперт Мария Посеницкая.

Фото: © Скриншот видео

Автомобиль с батареями потока не нуждается в подзарядке. Он может ехать вечно, если исключить испарение электролита. Раз в 1000 километров его нужно подливать, иначе машина встанет.

Швейцарский «вечный двигатель»

Наверное, самый «вечный» двигатель изобрели швейцарские часовщики. Они придумали хронометр, источником энергии для которого является перепад температур. В герметичную камеру закачан газ хлорэтилен, и при повышении или понижении температуры объем газа изменяется. Он сжимает или разжимает капсулу, которая связана с заводной пружиной часов.

Двигатель прекрасный, но не вечный, потому что зависит от внешней среды. Если температура долгое время не будет меняться, вечные часы остановятся, так как избыточное давление капсулы будет потрачено на преодоление силы трения зубчатых колесиков.

Фото: © Скриншот видео

«Ни о каком вечном двигателе речи быть не может. Потому что при прямом преобразовании электрической энергии в механическую либо механической в электрическую часть энергии всегда теряется», – объясняет эксперт.

Как перехитрить трение и гравитацию?

Пытливые умы пытаются решить эту задачу целую вечность. Пока ничего дельного не придумали, но между делом создали много полезного.

«Сама идея вечного двигателя позволила создать множество интересных машин и приборов – паровой двигатель, дизельный, электродвигатель, атомный реактор», – говорит председатель Московского городского совета ВОИР Дмитрий Зезюлин.

Фото: © Скриншот видео

Атомная электростанция – почти что вечный двигатель. Его главная проблема заключается в утилизации отработанного ядерного топлива. Однако скоро она частично будет решена: технология замкнутого цикла позволяет заново использовать урановые хвосты, которые раньше отправляли в могильники.

«Вы догружаете реактор тем топливом, которое заново сделали, – это опять же обогащенная смесь; это может быть плутоний (он так же, как и уран, обладает способностью к делению и выделению энергии). И реактор работает снова», – отметил кандидат физико-математических наук, доцент физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова Евгений Широков.

Фото: © Скриншот видео

Карманный реактор

Физики-ядерщики работают и над тем, чтобы создать безопасный реактор, который можно положить в карман. Американские ученые уже придумали атомную батарейку размером с монету. Она абсолютно безвредна и может бесперебойно работать 28 тысяч лет. Вот только мощности у нее пока не хватает даже для того, чтобы запитать смартфон.

«Если кто-то себе представляет, что он купит даже за большие деньги батарейку, которую он, допустим, вставит в загородном доме, и у него будет работать от этого все, то это иллюзия. Такого, конечно, не будет», – подчеркнул специалист.

Инсайты инженерной мысли, история, научная аналитика и тайны нашей планеты – об этом и многом другом смотрите в программе «Знаете ли вы, что?» с Алексеем Иванченко на РЕН ТВ.

«Почему невозможно создать вечный двигатель?» — Яндекс Кью

Perpetuum mobile, или Страдания Мони Квасова.

Первый закон термодинамики. 10-й класс – Учительская газета

Как сделать физику интересной и привлекательной для учащихся? Как развить их творческие способности? Это волнует многих учителей. Один из возможных путей – широкое использование художественной литературы. Этот методический прием ненов, его использовал известный популяризатор науки Я. Перельман в своих книгах по занимательной физике. Искусство будит фантазию, питает воображение. Изучение физических явлений и законов во взаимосвязи с соответствующими примерами из художественной литературы обогащает учебный процесс, так как при этом:

Двигатель состоит из двух частично заполненных ртутью трубок, накрест соединенных между собой и закрепленных на валу. По мысли изобретателя, когда трубка, приняв горизонтальное положение, наклоняется затем влево, ртуть из правого колена переливается в левое, которое перетягивает и поворачивает колесо. То же происходит и с другой трубкой и т.д.

физические явления представляются наглядно – образно, а значит, и более доступно;

углубляется эмоциональность восприятия изучаемого материала;

повышается интерес к изучению физики;

развиваются творческие способности детей.

Методика использования художественной литературы на уроках физики может быть разнообразной. Идея моего урока появилась после прочтения рассказа В.М.Шукшина «Упорный». В то время я жила на Алтае, и поэтому материал произведения имел еще и краеведческое значение, так как Шукшин – алтайский писатель.

Упорное стремление героя рассказа Мони Квасова создать вечный двигатель является весьма поучительным для сельской молодежи. Колоритный, самобытный язык повествования вызывает искренний интерес у учащихся и сопереживание герою. Эмоционально окрашенный стиль рассказа, пронизанный тонким юмором, способствует глубокому восприятию художественного произведения и имеет воспитательное значение, поскольку приводит школьников к заключению – современный человек должен быть образованным, нужно учиться, чтобы не допускать досадных ошибок, как Моня Квасов.

Тема «Вечные двигатели»

Образовательные задачи:

обеспечить усвоение первого закона термодинамики;

подчеркнуть всеобщность закона сохранения энергии;

обосновать на основе первого закона термодинамики невозможность создания вечного двигателя.

Воспитательные задачи:

содействовать формированию мировоззренческой идеи материалистического познания природы;

продолжить формирование интереса к знаниям на основе привлечения литературного и научно-популярного материала.

Ход урока

I. Постановка задачи перед учащимися:

на основе первого закона термодинамики обосновать невозможность создания вечного двигателя.

II. Выясним, что учащимся уже известно о проблеме создания вечного двигателя (в форме беседы).

III. Краткое вступление в тему.

Современная жизнь человека невозможна без использования самых разнообразных машин. С помощью машин человек обрабатывает землю, собирает урожай, добывает нефть, уголь, руду, строит дома, дороги, совершает поездки по земле, по воздуху, по воде.

Основным общим свойством всех этих машин является их способность совершать работу. Многие изобретатели в прошлом пытались построить машину, способную совершать полезную работу без потребления энергии извне и без каких-либо изменений внутри самой машины. Машину с такими свойствами называют вечным двигателем (по латыни perpetuum mobile). Такого механизма никто построить не смог, хотя в прежнее время, особенно в средние века, люди ломали головы над этой задачей и потратили на это много времени и труда. Были придуманы сотни «вечных двигателей», но ни один не двигался. В каждом случае изобретатель упускал из виду какое-нибудь обстоятельство, которое и разрушало все планы. Теперь доказано непреложно, что нельзя построить механизм, который вечно двигался бы сам собой, выполняя при этом еще какую-нибудь работу. Совершенно безнадежно трудиться над такой задачей.

Однако до сих пор находятся чудаки, которые наперекор всем законам механики пытаются изобрести perpetuum mobile. Об одном из таких людей мы сейчас узнаем из рассказа В.М.Шукшина «Упорный».

IV. Выборочное чтение рассказа В.М.Шукшина «Упорный».

Примечание:

– сокращение текста автора;

(…) – сокращения учителя.

Все началось с того, что Моня Квасов прочитал в какой-то книжке, что вечный двигатель невозможен. По тем-то и тем-то причинам – потому хотя бы, что существует трение. Моня… Тут, между прочим, надо объяснить, почему Моня. Его звали Митька, Дмитрий, но бабка звала его Митрий, а ласково – Мотька, Мотя. А уж дружки переделали в Моню – так проще, кроме того, непоседливому Митьке имя это, Моня, как-то больше шло, выделяло его среди других, подчеркивало как раз его непоседливость и строптивый характер.

Прочитал Моня, что вечный двигатель невозможен… Прочитал, что многие и многие пытались все же изобрести такой двигатель… Посмотрел внимательно рисунки тех вечных двигателей, какие – в разные времена – предполагались. И задумался. Что трение там, законы механики – он все это пропустил, а сразу с головой ушел в изобретение такого вечного двигателя, какого еще не было. Он почему-то не поверил, что такой двигатель невозможен. Он с пренебрежением отмахивался и думал свое: «Да, ладно будут тут мне… Что значит невозможен?»

Моня окончил семилетку в деревне, поучился в сельскохозяйственном техникуме полтора года, не понравилось, бросил, до армии работал в колхозе, отслужил в армии, приобрел там специальность шофера и теперь работал в колхозе шофером.

Вот уж что у него было, так это было: если ему влетела в лоб какая-то идея, то идея эта подчиняла себе всего Моню: больше он не мог ни о чем думать. Так и тут, с этим двигателем: Моня перестал видеть и понимать все вокруг, весь отдался великой изобретательской задаче. Он набросал уже несколько десятков вариантов двигателя, но сам же и браковал их один за одним. Мысль работала судорожно. Моня вскакивал ночами, чертил какое-нибудь очередное колесо… В своих догадках он все время топтался вокруг колеса, сразу с колеса начал и продолжал искать новые и новые способы – как заставить колесо постоянно вертеться.

И наконец способ был найден. Вот он: берется колесо, например велосипедное, закрепляется на вертикальной оси. К ободу колеса жестко крепится в наклонном положении (под углом 45 градусов к плоскости колеса) желоб – так, чтоб по желобу свободно мог скользить какой-нибудь груз, допустим килограммовая гирька. Теперь, если к оси, на которой закреплено колесо, жестко же прикрепить (приварить) железный стерженек так, чтобы свободный конец этого стерженька проходил над желобом, где скользит груз… То есть если груз, стремясь вниз по желобу, упрется в этот стерженек, то он же будет его толкать, ну не толкать – давить на него будет, на стерженек-то! А стерженек соединен с осью, ось закрутится, закрутится и колесо. Таким образом, колесо само себя будет крутить.

Моня придумал это ночью… Вскочил, начертил колесо, желоб, стерженек, грузик… И даже не испытал особой радости, только удивился: чего они столько времени головы-то ломали! Он походил по горнице в трусах, глубоко гордый и спокойный, сел на подоконник, закурил.

Покой, могучий покой объял душу Мони. Он лег на кровать, но до утра не заснул. Двигатель он больше не трогал – там все ясно, а лежал поверх одеяла, смотрел через окно на звезды.

(Утром после завтрака Моня пошел в гараж. Но по дороге решил зайти к инженеру РТС Андрею Николаевичу Голубеву, молодому специалисту. Он был человек приезжий, толковый и нравился Моне.)

Инженер был в ограде, возился с мотоциклом.

– Здравствуй, – сказал Моня.

– Здравствуй! – не сразу откликнулся инженер. И глянул на Моню неодобрительно: наверно, не понравилось, что с ним на «ты».

«Переживешь, – подумал Моня. – Молодой еще».

– Зашел сказать свое «фэ», – продолжал Моня, входя в ограду.

Инженер опять посмотрел на него.

– Что еще за «фэ»?

– Как ученые думают насчет вечного двигателя? – сразу начал Моня. Сел на бревно, достал папиросы… И смотрел на инженера снизу. – А?

– Что за вечный двигатель?

– Ну этот – перпетуум мобиле. Нормальный вечный двигатель, который никак не могли придумать…

– Ну? И что?

– Как сейчас насчет этого думают?

– Да кто думает-то? – стал раздражаться инженер.

– Ученый мир… Вообще. Что, сняли, что ли, эту проблему?

– Никак не думают. Делать, что ли, нечего больше, как об этом думать?

– Значит, сняли проблему?

Инженер снова склонился к мотоциклу.

– Сняли.

– Не рано? – не давал ему уйти от разговора Моня.

– Что «не рано»? – оглянулся опять инженер.

– Сняли-то. Проблему-то.

Инженер внимательно посмотрел на Моню.

– Что, изобрел вечный двигатель, что ли?

И Моня тоже внимательно посмотрел на инженера. И всадил в его дипломированную головушку… Как палку в муравейник всадил:

– Изобрел.

Инженер не без ехидства сказал:

– Поздравляю.

Моня обеспокоился. Не то что он усомнился вдруг в своем двигателе, а то обеспокоило, до каких же, оказывается, глубин вошло в сознание людей, что вечный двигатель невозможен. Этак и выдумываешь его, а они будут твердить: невозможен. Спорить с людьми – это тяжко, грустно.

– А что дальше? – спросил Моня.

– В каком смысле?

– Ну ты поздравил… А дальше?

– Дальше – пускай его по инстанции, добивайся… Ты его сделал уже? Или только придумал?

– Придумал.

– Ну вот… – инженер усмехнулся, качнул головой. – Вот и двигай теперь… Пиши, что ли, я не знаю.

Моня помолчал, задетый за больное усмешкой инженера.

– Ну а что ж ты даже не поинтересуешься: что за двигатель? Узнал бы хоть принцип работы… Ты же инженер. Неужели тебе неинтересно?

– Нет, – жестко сказал инженер. – Неинтересно.

– Почему?

Инженер оставил мотоцикл, вытер руки тряпкой, бросил тряпку на бревна, полез в карман за сигаретами. Посмотрел на Моню сверху.

– Парень… ты же говорил, что в техникуме сколько-то учился…

– Полтора года.

– Вот видишь… Чего же ты такую бредятину несешь сидишь? Сам шофер, с техникой знаком… Что, неужели веришь в этот свой двигатель?

– Ты же даже не узнал принцип его работы, а сразу – бредятина! – изумился Моня.

– И узнавать не хочу.

– Потому что это глупость.

– Ну а вдруг не глупость?

– Проверь. Проверь, а потом уж приходи… с принципом работы. Но если хочешь мой совет: не трать время и на проверку.

– Спасибо за совет. – Моня встал. – Вообще за добрые слова…

– Ну вот… И не тронь вас. Ну а чего же уж такая… самодеятельность-то тоже! – воскликнул инженер. – Почти девять лет учился – и на тебе: вечный двигатель. Что же уж?.. Надо же понимать хоть какие-то вещи. Как ты думаешь: если бы вечный двигатель был возможен, неужели бы его до сих пор не изобрели?

– Да вот так вот все рассуждают: невозможен, и все. И все махнули рукой…

– Да не махнули рукой, а доказали давно: невозможен! Ладно, было бы у человека четыре класса, а то… Ты же восемь с половиной лет учился! Ну… Что же ты восемь с половиной лет делал?

– Смолил и к стенке становил, – тоже зло сказал Моня. И тоже поглядел в глаза инженеру. – Чего красуешься-то? Я тебя никуда выдвигать не собираюсь.

– Вот видишь… – чуть растерялся инженер от встречной напористой злости. – Умеешь же говорить… Значит, не такой уж темный. Не хрена тогда и с вечным двигателем носиться… Людей смешить. – Инженер бросил сигарету и пошел заводить мотоцикл. Моня двинулся из ограды.

Оглушил его этот инженер. И стыдно было, что отчитали. Но ужасно, что явилось сомнение в вечном двигателе. Стыдно было своей беспечности, безмятежности, довольства. Надо было все же хорошенько все проверить.

(Далее Моня пришел домой, еще раз проанализировал свой двигатель и опять не мог понять, почему колесо не должно крутиться.)

Моня не знал, что делать. Делать что-то надо было – иначе сердце лопнет от всего этого. Кожа треснет от напряжения. Моня взял чертеж и пошел из дома, сам пока не зная куда.

(Моня пошел опять к инженеру. Инженера дома не было, но была дома его жена, учительница математики. Он попросил ее посмотреть чертеж и спросил ее мнение. )

– Не будет колесо вращаться, – сказала учительница.

– Не знаю пока… Это надо рассчитать. Оно не должно вращаться.

Моня крепко стукнул себя кулаком по колену… Встал и начал ходить по комнате.

– Ну, ребята!.. – заговорил он. – Я не понимаю: или вы заучились, или… Почему не будет-то?

Моня остановился, глядя в упор на женщину.

Женщина немножко даже испугалась.

– А вам нужно, чтобы оно вращалось? – спросила она.

– Почему оно не будет вращаться?

(Далее жена инженера предлагает Моне обратиться за разъяснением к учителю физики, и они вместе идут к нему, так как учительнице тоже стало интересно.)

Учитель физики, очень добрый человек, с улыбкой слушал возбужденного Моню… Смотрел в чертеж. Выслушал.

(И затем объясняет Моне его ошибку.)

– Груз лежит на желобе и давит на стержень. Груз так же одинаково давит и на стержень, и на желоб. Ни на что – чуть-чуть меньше, ни на что – чуть-чуть больше. Колесо стоит.

Это показалось Моне чудовищным.

– Да как же?! – вскинулся он. – Вы что? По желобу он только скользит – желоб можно еще круче поставить, – а на стержень падает. И это одинаково?! – Моня свирепо смотрел на учителя. Но того все не оставляла странная радость.

– Да! – тоже воскликнул он, улыбаясь.

Наверно, его так радовала незыблемость законов механики. – Одинаково! Эта неравномерность – эта кажущаяся неравномерность, здесь абсолютное равенство…

– Да горите вы синим огнем с вашим равенством! – горько сказал Моня. Сгреб чертеж и пошел домой.

Это походило на какой-то заговор. Это черт знает что!.. Как сговорились. Ведь ясно же, ребенку ясно: колесо не может не вертеться! Нет, оно, видите ли, НЕ ДОЛЖНО вертеться. Ну что это?!

Моня приколбасил домой, написал записку, что он себя неважно чувствует, нашел бабку на огороде, велел ей отнести записку в совхозную контору, не стал больше ничего говорить бабке, а ушел в сарай и начал делать вечный двигатель.

…И он его сделал. Весь день пластался, дотемна. Доделывал уже с фонарем. Разорил велосипед (колесо взял), желоб сделал из старого оцинкованного ведра, стержень не приварил, а скрепил с осью болтами… Все было сделано, как и задумалось.

Моня подвесил фонарь повыше, сел на чурбак рядом с колесом, закурил… И без волнения толкнул колесо ногой. Почему-то охота было начать вечное движение непременно ногой. И привалился спиной к стене. И стал снисходительно смотреть, как крутится колесо. Колесо покрутилось-покрутилось и стало. Моня потом его раскручивал уже руками… Подолгу – с изумлением, враждебно – смотрел на сверкающий спицами светлый круг колеса. Оно останавливалось. Моня хотел изломать его, но раздумал… Посидел еще немного, встал и с пустой душой медленно пошел куда-нибудь.

Моня не страдал. Ему даже понравилось, что вот один он здесь, все над ним надсмеялись и дальше будут смеяться: хоть и бывают редкие глупости, но вечный двигатель в селе еще никто не изобретал. Этого хватит месяца на два – говорить. Пусть. Надо и посмеяться людям. Они много работают, развлечений тут особых нет – пусть посмеются, ничего.

(Далее Моня опять встречает инженера, обманывает его, что колесо крутится со вчерашнего вечера, ведет к себе, желая увидеть реакцию инженера. Потом признается, приглашает инженера в дом, и они дружески беседуют.)

– Весь день вчера угробил… Дело не в этом, – заговорил Моня, и заговорил без мелкого сожаления и горя, а с глубоким, искренним любопытством, – дело в том, что я все же не понимаю: почему оно не крутится? Оно же должно крутиться.

– Не должно, – сказал инженер. – В этом все дело.

Они посмотрели друг на друга… Инженер улыбнулся, и ясно стало, что вовсе он не злой человек.

– Учиться надо, дружок, – посоветовал инженер. – Тогда все будет понятно.

Инженер вышел из горницы.

Моня сидел, смотрел в окно. Верхняя часть окна уже занялась красным – всходило солнце. Село пробудилось: хлопали ворота, мычали коровы, собираясь в табун. Переговаривались люди, уже где-то и покрикивали друг на друга… Все как положено. Слава Богу, хоть тут-то все ясно, думал Моня. Солнце всходит и заходит, всходит и заходит – недосягаемое, неистощимое, вечное…

V. Обсуждение рассказа.

Правильно ли поступил Моня Квасов, пропустив в книге те места, где на основе законов механики объяснялась невозможность создания вечного двигателя?

Какие черты героя рассказа вам симпатизируют, а какие нет?

Какие чувства вызывает у вас Моня Квасов: жалость, уважение, сочувствие, смех? Можно ли позавидовать его настойчивости?

Разделяете ли вы мнение о том, что лишь благодаря упорству, научной смелости и даже самоотверженности многие открытия и изобретения совершались после всеобщего признания их несбыточности?

Какой совет дал инженер в заключение Моне Квасову? Считаете ли вы это справедливым?

А теперь объясним причину неудачи литературного героя.

VI. Доказательство невозможности создания вечного двигателя.

Учащимся предлагается сделать это самостоятельно, без помощи учителя. В случае затруднения предлагается еще раз прочитать данный материал в учебнике. Из сказанного делается вывод, который можно записать в тетради.

Вечный двигатель (по латыни perpetuum mobile) – это воображаемый механизм, который безостановочно совершает полезную работу без потребления энергии извне, без затрат топлива и без каких-либо изменений внутри самой машины.

Невозможность создания вечного двигателя подтверждает первый закон термодинамики. Согласно первому закону термодинамики работа А’, произведенная машиной, равна:

А’ = Q – D/U.

Любая машина может совершать работу над внешними телами только за счет получения извне некоторого количества теплоты или уменьшения ее внутренней энергии.

Если к системе не поступает теплота (Q = 0), то работа А’ может быть совершена только за счет убыли внутренней энергии. А’ = -D/U.

После того как запас энергии окажется исчерпанным, двигатель перестанет работать.

VII. Знакомство с некоторыми проектами «вечного двигателя».

На доске вывешивается плакат с рисунками, на которых изображены различные проекты вечных двигателей (можно демонстрировать через графопроектор).

Затем класс делится на группы, каждая из которых выбирает себе модель и пытается найти ошибку автора проекта. (Карточки прилагаются).

После обсуждения представитель каждой группы у доски приводит рассуждения о том, почему данный двигатель работать не будет.

Если на уроке осталось свободное время, полезно рассказать учащимся о машине Орфиреуса (см. книгу «Занимательная физика» Я.И.Перельмана, «Вечный двигатель» времен Петра I).

VIII. Домашнее задание.

Для желающих предлагается сделать попытку изобрести свой вечный двигатель.

Модель №1

Двигатель представляет собой колесо, снабженное откидными стержнями с грузами на концах. По мысли изобретателя колесо должно непрерывно вращаться по часовой стрелке, так как грузы на правой стороне будут все время откинуты дальше от центра, чем грузы на левой стороне.

Почему расчет изобретателя не оправдывается?

Ответ

Хотя грузы на правой стороне всегда расположены дальше от центра, их число всегда меньше, чем на левой стороне. В результате оказывается, что сумма моментов грузов, стремящихся повернуть колесо по часовой стрелке, всегда равна сумме моментов грузов, стремящихся повернуть его против часовой стрелки. Поэтому вся система уравновешивается.

Модель №2

Двигатель представляет собой колесо с перекатывающимися в нем тяжелыми шариками. Изобретатель воображал, что шары на одной стороне колеса, находясь всегда ближе к краю, своим весом заставят колесо вертеться.

В чем ошибка автора проекта?

Колесо не будет вертеться по той же причине, как и с колесом модели №1.

Модель №3

Когда трубки расположатся под углом 4500 к горизонту, ртуть перельется в их нижние колена, причем правое колено будет уравновешивать левое.

Модель №4

Двигатель состоит из бака, в стенке которого сделан вырез, плотно закрытый деревянным валом. На погруженную в воду левую часть вала действует выталкивающая сила Архимеда, которая должна вращать колесо.

Указать ошибку в этому рассуждении.

Все силы давления воды на вал направлены перпендикулярно его поверхности, т.е. по радиусам вала. Поэтому моменты этих сил относительно оси вала равны нулю и вал не будет вращаться.

Модель №5

Двигатель представляет собой бесконечную цепь с поплавками. Правая сторона цепи проходит через сосуд с водой. По мысли автора поплавки, стремясь всплыть, будут вращать колесо В, через которое переброшена цепь, и машина будет работать без затраты энергии.

Найти ошибку в этом рассуждении.

Сила гидростатического давления, действующая вниз на поплавок А, больше выталкивающей силы, приложенной к остальным поплавкам, находящимся в сосуде. Действительно, первая из них равна весу воды в объеме столба KLMN, вторая – весу воды в объеме поплавков, который меньше объема KLMN. Следовательно, поплавки будут двигаться вниз за счет уменьшения потенциальной энергии столбиков воды, находящихся между ними. При этом часть воды будет периодически захватываться поплавками, проходящими через трубку В, и выливаться наружу. Для пополнения сосуда водой придется затрачивать энергию.

Модель №6

Двигатель представляет собой бесконечную цепь с нанизанными на ней грузами, перекинутую через призматическое тело. Изобретатель полагал, что грузы на левой наклонной плоскости, которых больше, чем на правой, будут перетягивать и цепь будет вечно двигаться против часовой стрелки.

Обозначим вес одного метра цепи с грузами через р, а длины боковых граней призмы через L и l. Общая весовая нагрузка на левую грань призмы будет равна pL, а на правую pl. Составляющие этих сил, действующие вдоль граней, равны между собой, т.е. pLsinL = pLsinb, так как Lsina = lsinb = h. Следовательно, части цепи, лежащие на гранях, будут уравновешиваться, и она останется в покое.

* Любопытно, что поиски вечного двигателя привели голландского ученого Стивена (ХVI – ХVII вв. ) к открытию закона равновесия сил на наклонной плоскости. Этот закон он открыл единственно лишь с помощью чертежа (модель №6). Суть закона: два груза, связанные шнуром, уравновешивают друг друга на наклонных плоскостях, если их веса пропорциональны длинам этих плоскостей.

Любовь ФИЛИМОНЦЕВА, учитель физики пурпейской СШ №3, Ямало-Ненецкий АО, участник конкурса «Сто друзей-2004»

Библиотека округа Спрингфилд-Грин — Сладко-горький

Том X, № 4, лето 1983 г.

ЗАГАДКА РАССЕЛА ФОНА

Мелани Стабблфилд

«Мой дед сделал мой вечный двигатель более ста лет назад, — сказал Рассел.
Фон, проводя рукой по гладкой ореховой поверхности странного вида машины.
переданы в его семье. «Согласно семейной легенде, он работал сорок восемь часов без
остановка. Перед смертью мой дедушка рассказал своим детям, как доделать машину, но они
никогда не делал, потому что они были суеверны. Говорили, что если человек закончил машину, то
человек бы умер. Дедушка унес тайну с собой в могилу. Когда я был маленьким мальчиком, я
слышал бы, как они говорят об этом» 9.0011

История вечного двигателя восходит к раннему средневековью, когда
философы были очарованы идеей вечного двигателя, или вечно движущегося
вещь. С тех пор ученые, изобретатели и мастера пытались создать машину, которая бы
двигаться постоянно питается от себя. Вечные двигатели были особенно популярны в конце
1800-х и начала 1900-х годов.

Изобретатели экспериментировали с вечным двигателем по той же причине, что и мы
солнечная энергия сегодня, бесплатная энергия. Но создание одной из этих машин и ее изготовление
работа озадачила многих.

Изобретатели испробовали множество источников энергии для питания своих машин. Взвешенный вечный двигатель
машина была изобретена в 1920-х годах с использованием шарнирных спиц и тяжелых шаров, чтобы исходить из
горизонтальный вал. Когда спицы опускались вниз, гири падали, тяня за собой гигантское колесо.
около. В других машинах использовались вакуумы, рычаги и шары, плавучесть воды и магниты.
электрические токи для питания.

Все они были многообещающими источниками легкой энергии, но все потерпели неудачу. Нет эффективного вечного движения
была изобретена машина, и разочарованные изобретатели искали другие способы получения энергии.

«Дедушка, вероятно, сделал машину, когда жил в округе Камден, но он мог
идея возникла во Франции, — сказал Рассел, — он приехал из Парижа, Франция, когда моему отцу было пять лет.
лет, а моему папе сейчас было бы больше ста лет. Дедушка был плотником в
Париж.

«Говорят, дедушка был одним из лучших плотников в этом районе.
его мебель у меня есть, но он построил дом в Камдентоне со стенами в пятнадцать дюймов толщиной. Он
сам сделал двери для этого дома, и они до сих пор в таком же хорошем состоянии, как и эта машина.

«Мой папа пошел к моему дедушке и вытащил машину из сарая около пятидесяти
много лет назад. В моей семье мало кто знает об этой машине. Мой отец, вероятно,
много знал об этом, но никогда ничего с этим не делал, ибо они были люди суеверные. Когда я
был мальчиком, я не обращал внимания на такие вещи, как машина, но я рассказал своим детям все
Я знаю об этом.

[54]

«Перед смертью родителей они подарили мне машину. В ней ничего не менялось. Это была
как это было, когда я получил это. Мы отполировали его, когда впервые получили, просто почистили и покрыли лаком.
Это. Это было тридцать лет назад. Все еще туго.

«Машина полностью сделана из ореха. Дедушка не использовал винты или что-то еще, чтобы установить ее
вместе. Возможно, он использовал складной нож, чтобы сгладить дерево. Я никогда не взвешивал его, но это
не очень тяжелый.»

Машина имеет высоту чуть более четырех футов.
четыре опоры с подвешенным между ними большим колесом со спицами. Большая часть древесины соединена
деревянные колышки, врезные и шиповые соединения. Колесо плавно крутится на деревянном
ось. «Дедушка отбалансировал это колесо, так что если довести его до определенного места, оно взлетит. Нет
говоря, сколько часов он работал над ним, чтобы сбалансировать его, — сказал Рассел.
колесо плавно поворачивается на пять-шесть оборотов само по себе.

Рассел Фон показывает Мелани Стаблфилд, сотруднику BITTERSWEET, свой вечный двигатель
машина, которую построил его дедушка. Эта машина работала сорок восемь часов без остановки.

Детализация машины для многих остается загадкой. Зубцы в центре колеса предположительно управляли
конвейерная лента. Обратите внимание на гладкость и совершенство дерева. Фотографии Джеффа Зандера.

Деревянное зубчатое колесо на той же оси, что и большое колесо, вероятно, вращало какой-то конвейер
пояс. На ободе колеса есть чашечки, которые могли бы улавливать соединенные шарики для движения вперед.
движение. «Я всегда понимал, что это работает с мраморной и золотой цепью», — сказал Рассел. «Если ты
обратите внимание на эти чашки, одна поворачивалась в одну сторону, а следующая — в другую. Это было бы
джиг-бег, и я думаю, это то, что поддержит его. У него был конвейер, чтобы держать
шарики идут. Золотая цепь — это то, что будет удерживать его и управлять конвейерной лентой.

«Мой вечный двигатель был единственным вечным двигателем, о котором я когда-либо слышал. Люди заходят в мой магазин
всегда спрашивайте меня, прялка ли это. После того, как я рассказываю им историю, они соглашаются, что ее ВОЗМОЖНОСТИ
всегда останется тайной.»

Хотя машина Рассела не работает, нельзя не восхищаться ее красотой и
мастерство. Часть увлечения заключается в том, чтобы смотреть на машину и размышлять о том, как она может работать.
после того, как услышал немного фольклора, который знает об этом Рассел Фон.

[55]

Следующая статья | Содержание | Другие вопросы

Дом местной истории

Springfield-Greene
Окружная библиотека

Scheerbart_Perpetual


						ВЕЧНЫЙ MOTION MACHINE: ИСТОРИЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ Пол Шеербарт Перевод с предисловием Эндрю Джорона В последние дни 1907 года немецкий писатель и представитель стеклянной архитектуры Пауль Шеербарт предпринял попытку изобрести вечный двигатель. В течение следующих двух с половиной лет он будет документировать свои непрекращающиеся усилия (и неудачи) в своей прачечной-лаборатории, нанимая сантехников и механиков для создания своих моделей, одновременно создавая серию воображаемых вариантов будущего, которые его изобретение-в- создание собиралось включить. The Perpetual Motion Machine: The Story of an Invention , первоначально опубликованная на немецком языке в 1910 году, представляет собой неопределимую смесь дневника, диаграмм и отступлений, которая находится где-то между мемуарами и мечтами: документ о том, что поэт и переводчик Эндрю Жорон называет « истерика воображения длиной в два с половиной года». Неоднозначно переходя от иронии к энтузиазму и обратно, уникальное сочетание дальновидного юмора и оптимистической неудачи Шеербарта в конечном итоге оказывается скорее литературным изобретением, чем научным: вечный двигатель воспаленного воображения, который читается так, как будто Роберт Вальзер пробовал свои силы в научной фантастике. С «рабочими колесами», неразрывно укоренившимися в его голове, видения Шеербарта о растущей глобализации, экологическом опустошении, милитаристском оружии массового уничтожения и возможном конце литературы вскоре привели его к более страшному успеху, чем неудаче. Вечный двигатель — это ода плодородию страданий и боевой клич воображения против практики. Пол Шеербарт (1863–1915) был писателем, драматургом, поэтом, газетным критиком, рисовальщиком, провидцем, сторонником стеклянной архитектуры и потенциальным изобретателем вечного двигателя. Названный современниками «мудрым клоуном», он противостоял натурализму своего времени фантастическими баснями и межпланетной сатирой, которые должны были повлиять на авторов-экспрессионистов и движение немецкого дадаизма и которые помогли основать немецкую научную фантастику. После нервного срыва из-за растущей бойни во время Первой мировой войны Шеербарт умер от голода, что, по слухам, было протестом против войны.

			Апрель 2011 г. 4,5 x 7, 112 стр. 12,95 долл. США 978-0-9841155-4-9





						Нажмите «Несмотря на относительную анонимность работ Русселя и Шеербарта в современной литературе, их значение невозможно переоценить, поскольку они предвосхищают столетие, чьи механизированные ландшафты ограничивались лишь размерами дизайнерских фантазий». — Эрик Морс, Frieze «[А] восхитительное чтение. Это та книга, которая заставляет вас съеживаться, читая ее. Вы хотите встряхнуть Шербарта и сказать ему, чтобы он перестал быть таким манией величия. И все же есть что-то совершенно приятное в том, чтобы наблюдать за неудачей этого человека, особенно человека с такими наглыми мечтами». — Лили Хоанг, HTML Гигант «Размышления Шербарта очень занимательны, будь то видение мира, в котором больше нет необходимости в солнце, или критика прагматизма…» — Карл Литтл, Гипераллергический «T Вечный двигатель — это книга, очень специфическая категория, к которой я бы также добавил «Сны Эйнштейна» Алана Лайтмана , в которой красота науки представлена так, как ее может испытать художник. Переводчик Эндрю Джорон заслуживает признания за превосходную передачу юмора, радости, эгоизма и отчаяния Шеербарта на языке, который чрезвычайно удобочитаем, но почему-то все еще кажется, что он пришел из прошлого». — Уилл Илс, Три процента «Только время от времени озабоченный тем, как на самом деле можно было бы создать вечный двигатель (хотя прилагаемые схемы, недоступные даже для тренированного глаза, бесценны), Шеербарт мечтает о его эффектах. Он без зазрения совести предвидит конец войны, национальные государства, классовую борьбу («социальный вопрос наконец решен») и «так называемые «современные» города», а также накопление собственного умопомрачительного богатства. . Все это лишь второстепенно по отношению к реальной цели фантазии Шеербарта — освободить человечество от отвратительных, неприятных оков тяжелого труда и самой реальности. […] Его стиль имеет пыльный, но декадентский характер конца века, тактично переданный в переводе Эндрю Джорона. Вступление Джорона контекстуализирует и интерпретирует необычный текст Шербарта нежно и с пониманием». — Аманда ДеМарко, Обзор современной литературы «По определению, великим произведением искусства является то, что утверждает и живет своей собственной репутацией. Пока он не изобретет свою собственную категорию, он сопротивляется классификации. Carlyle Sartor Resartus — именно такая работа; «Кольца Сатурна » Себальда — более свежий. И теперь к этому списку избранных можно добавить небольшую книгу Шербарта». — Питер Сеглин, Colorado Review «Самая восхитительная и широко обсуждаемая из причуд Шербарта…» — Аманда ДеМарко и Даниэль Лю, , Лос-Анджелес Review of Books «История, пронизанная неудачами, но упрямо оптимистичная в том смысле, в каком я ее понимаю». — Хулио Торрес, Стервятник

История вечных двигателей

From Academic Kids

История вечных двигателей восходит к 8 веку, а возможно и позже. Вечные двигатели — это класс гипотетических машин, производящих полезную энергию «из ниоткуда», то есть не требующих дополнительных затрат энергии.

Содержимое

1 Обзор

2 патента

3 Временная шкала

3. 1 До 1800-х годов
3,2 1800-е
3,3 1900-1950
3,4 1951-1980
3,5 1981-1999
3,6 2000-е

4 Каталожные номера

5 Внешние ссылки

6 Дальнейшее чтение

Обзор

На протяжении тысячелетий не было ясно, возможны ли такие устройства, но развитие современной термодинамики привело практически всех инженеров и ученых к согласию с тем, что это невозможно. Несмотря на это, тысячи людей пытались создать священный Грааль производства энергии.

Некоторые из них разработаны с помощью сложных машин в стиле Руба Голдберга или Хита Робинсона. На первый взгляд может показаться, что некоторые проекты работают на бумаге, но имеют различные недостатки или запутанные внешние источники питания, которые делают их бесполезными на практике; другие остаются непроверенными.

Сторонники вечных двигателей часто используют другие термины для описания своих изобретений, в том числе Свободная энергия и над единицей машин.

Патенты

Изобретения такого рода стали настолько распространенными, что Ведомство США по патентам и товарным знакам (USPTO) приняло официальную политику отказа в выдаче патентов на вечные двигатели без рабочей модели.

ВПТЗ США выдало несколько патентов на двигатели, которые, как утверждается, работают без потребления полезной энергии. Эти патенты были выданы, потому что из патента не было очевидно, что заявлен вечный двигатель. Это:

Джонсон, Ховард Р., US4151431 « Двигатель с постоянными магнитами », 24 апреля 1979 г.
Бейкер, Дэниел, US4074153 « Магнитный движитель », 14 февраля 1978 г.
Хартман; Эмиль Т., US4215330 « Двигательная установка с постоянными магнитами «, 20 декабря 1977 г. (данное устройство относится к Simple Magnetic Overunity Toy (SMOT))

Хронология

До 1800-х годов

Около 700-х годов Бавария, волшебное колесо или магнитное колесо, было в основном колесом телеги, которое вращалось само по себе. К колесу были прикреплены магниты со свинцовыми пластинами на спине, как сиденья на колесе обозрения. Каждый магнит притягивался к магниту, прикрепленному к основанию на земле. Свинец якобы блокировал притяжение, когда каждый магнит проходил мимо него, поэтому колесо продолжало двигаться какое-то время, прежде чем трение остановило его.
В 13 веке у Виллара де Оннекура был один рисунок в его альбоме для рисования. Оннекур был французским мастером-каменщиком и архитектором. Скетчбук состоит из механики и архитектуры. _{[1] ( http://www.newcastle.edu.au/discipline/fine-art/pubs/villard/album-1.htm )}
Леонардо да Винчи сделал ряд рисунков вещей он надеялся, что будет производить энергию бесплатно. Да Винчи сконструировал центробежный насос и «дымоход». Дымоход использовался для поворота жаровни (турбина реактивного типа). _{[2] ( http://www.tpub.com/fireman/44.htm )}
Йоханес Тайснериус, священник-иезуит, работал над вечным двигателем на магнитной основе. Магнитная машина Тайснериуса, состоящая из рампы, магнитного камня и железного шара. Пьер де Марикур ранее заметил такую систему, в которой использовалась сила магнитного камня. Это создает проблемы, потому что интеграл силы по пути на замкнутом контуре в магнитном поле равен нулю.
В 1518 году Марк Энтони Зимара сконструировал «самодувную ветряную мельницу». Зимара сконструировал самодувную ветряную мельницу, которая вырабатывала энергию от комплекта мехов. Мехи раздувают паруса ветряной мельницы.
В 16 веке Джон Ди сообщил, что видел вечный двигатель во время своих путешествий (на пенсию от Елизаветы I), но ему не разрешили рассмотреть его поближе.
В 1610 году Корнелис Дреббель, алхимик и маг, сконструировал медленный вечный двигатель, который указывал время, дату и время года. Золотая машина была установлена в шаре на столбах и приводилась в действие изменением давления воздуха (герметичная стеклянная ванна с жидкостью, объем которой изменялся в зависимости от изменений атмосферного давления, постоянно перематываясь).
В 1630 году Роберт Фладд, английский физик и мистик, предложил множество машин. Люди пытались запатентовать варианты машины Фладда в 1870-х годах. Машина Фладда работала за счет рециркуляции с помощью водяного колеса и архимедова винта. Устройство перекачивает воду обратно в собственный резервуар подачи. _{[3] ( http://www.uh.edu/engines/pmm1.jpg ) [4] ( http://www.windmillworld.com/mills/images/fludd1618.gif )}
После 1635 года было выдано много английских патентов на вечные двигатели. Несколько вариантов машины, разработанной в Индии 12 века. Первоначальная конструкция представляла собой кабель, уходящий в небо на 150 миль для подачи электричества (технология того времени ограничивала его полезность, поскольку он весил 80 тонн). _{[5] ( http://www.uh.edu/engines/epi202.htm )} К 1903 году было выдано 600 таких патентов.
В 1638 году Эдвард Сомерсет, 2-й маркиз Вустер, разработал вечный двигатель. Он получил королевское назначение как изобретатель и строитель. Парламент 3 июня 1663 года выдал 99-летний патент на его «водоуправляемую машину» (паровой двигатель). Сомерсет продемонстрировал английскому Карлу I множество водяных колес, которые имели какое-то отношение к вечному двигателю. _{[6] ( http://www.history.rochester.edu/steam/dircks/HIS111chap2.html#551 )}
В 1664 году Ульрих фон Кранах, военный инженер, из Гамбурга, Германия, спроектировал вечная машина для перемещения мячей, которая на практике не работала. Шаровая машина имела вращающееся пушечное ядро, которое спускалось с помощью архимедова винта по периферии колеса (как водяное колесо), катилось по гусенице, а затем возвращалось наверх с помощью архимедова винта (приводимого в движение шаром). рулевое колесо). _{[7] ( http://www.berliner-journalisten-schule.de/depesche1997/perptm.gif )} Артур Орд-Хьюм проиллюстрировал эту машину. _{[8] ( http://www. database.com/~lemur/rb-perpetual.html#von-cranach )}
Иоганн Бернулли (также известный как Жан Бернулли) предложил гидроэнергетическую машину. Бернулли разработал проблему брахистохроны в июне 1696 года и считается основоположником вариационного исчисления.
В 1686 году Георг Андреас Беклер, немецкий архитектор, инженер и писатель, спроектировал «самодействующие» водяные мельницы с автономным приводом и несколько вечных двигателей, использующих шарики и варианты винтов Архимда. В одной из машин Беклера использовалось перебалансированное колесо и архимедов винт.
В 1712 году Иоганн Бесслер, он же Орфирей, исследовал 300 различных моделей вечных двигателей и заявил, что владеет секретом вечного двигателя. Хотя обвинения в мошенничестве всплыли позже (от горничной, работавшей на него), следователи в то время, такие как адвокат Виллем ДжейкобсГравесанде , не сообщили о таком мошенничестве.
В 1760-х годах Джеймс Кокс (с помощью Джозефа Мерлина) разрабатывает работающий вечный двигатель (известный как часы Кокса). Часовое устройство питается от изменений атмосферного давления через барометр. Часы все еще существуют сегодня [но были отключены из-за перемещения часов].
В 1790 году доктор Конрадус Шивьерс изготовил колесо с ременным приводом. Он также предложил машину, в которой несколько шаров приводили в движение водяное колесо и ковшовую цепь (снова поднимающую шары). _{[9] ( http://www.database.com/~lemur/rb-perpetual.html#schiviers )} Спустя столетие другие безуспешно пытались адаптировать его конструкции.

1800-е годы

В 1812 году Чарльз Редхеффер из Филадельфии заявил, что разработал «генератор», который может питать другие машины. Редхеффер зарабатывал деньги на своей машине и пытался ограничить научную оценку устройства. В ходе расследования было установлено, что питание направлялось на «генератор» от другой подключенной машины. Впоследствии он продолжал получать доход по аналогичным схемам. Роберт Фултон разоблачил схемы Редхеффера во время выставки устройства в Нью-Йорке (1813 г. ). Сняв несколько скрывающих деревянные планки, Фултон нашел ременной привод из кошачьей кишки. Он прошел через стену на чердак. На чердаке мужчина крутил рукоятку, чтобы включить устройство. _{[10] ( http://www.museumofhoaxes.com/redheffer.html ) [11] ( http://www.skepticfiles.org/skep2/pmotion2.htm ) [12] ( http ://www.uh.edu/engines/epi438.htm )}
В 1827 году сэр Уильям Конгрив, английский изобретатель и пионер ракетостроения, испытал машину, работающую на капиллярном действии. Он использовал капиллярное действие жидкостей, которые не подчинялись бы закону никогда не подниматься выше своего собственного уровня, чтобы производить постоянный подъем и переполнение. Устройство имело наклонную плоскость над шкивами. Вверху и внизу движется бесконечная полоса губки, кровати, а поверх нее снова бесконечная полоса тяжелых грузов, соединенных вместе. Весь стоит над поверхностью неподвижной воды. Конгрив считал, что его система будет работать непрерывно. _{[13] ( http://www.hp-gramatke.net/pictures/perpet/congrev1.gif ) [14] ( http://2.1911encyclopedia.org/C/CO/CONGREVE_SIR_WILLIAM.htm ) [15] ( http://67.1911encyclopedia.org/P/PE/PERPETUAL_MOTION_OR_PERPETUUM_MOBILE.htm )}
В 1866 году Генри Принц Британии описал первый частично погруженный в воду вечный двигатель.
В 1868 году австриец Алоис Драш получил патент США на машину, которая обладала «упорной шпоночной передачей» роторного двигателя. Водитель транспортного средства мог наклонять желоб в зависимости от необходимости. Тяжелый шар катился в цилиндрическом желобе вниз, и Драш считал, что при непрерывной регулировке рычагов устройства и выходной мощности можно будет привести в действие транспортное средство. Изобретение не стало общепринятым. _{[16] ( http://www.hp-gramatke.de/pmm_physics/german/page0300.htm )}
машина движения. История о слишком сложном устройстве со скрытым источником энергии появляется в статье журнала Scientific America « Величайшее открытие, когда-либо сделанное ». Исследование устройства в конечном итоге обнаружило источник энергии, который приводил в движение машину _{[17] ( http://www.genealogyimagesofhistory.com/images/amotion.JPG )}
Сообщается, что Джон Эрнст Уоррелл Кили изобрел асинхронный двигатель с резонансным движением. Предполагается, что он использовал эфирную «технологию». В 1872 году Кили объявил, что открыл принцип производства энергии, основанный на колебаниях камертонов. Ученые исследовали его машину, которая работала на воде, хотя Кили старался этого избежать. Вскоре после 1872 года венчурные капиталисты обвинили Кили в мошенничестве (они потеряли почти пять миллионов долларов). Машина Кили, как выяснилось после его смерти, была основана на скрытых трубках для подачи воздуха.
В 1881 году Джон Гэмджи разработал машину для производства жидкого аммиака, которая могла работать при температуре замерзания за счет испарения лучистым теплом. Результирующее расширение приводило бы в движение поршень. Однако пар не конденсируется в жидкость, чтобы снова начать цикл (что делает систему неработоспособной). Военно-морской флот одобрил устройство и показал его президенту Джеймсу Гарфилду.
В 1899 году Дж. М. Олдрич был арестован за то, что привлек инвесторов для своей машины свободной энергии. Олдрич так и не был осужден. Сообщается, что он продолжал управлять своей схемой. В конечном итоге заинтересованный инвестор при осмотре устройства обнаружил скрытую пружину.
У Марка Энтони Зимара из Италии была огромная машина с пневматическим приводом (по сути, это еще одна попытка создать самовсасывающий ветряк). _{[18] ( http://www.chem.unsw.edu.au/staff/hibbert/perpetual/1stviol.htm )} Его устройство описано в книге Талмэджа Г. Кастена « Вечный двигатель Марк Энтони Зимара ».
Американец Хорас Уикмэм получил патент на машину с множеством вращающихся шариков.
Шотландский сапожник, известный как Spence разработал машину на магнитной основе, которая позже была дискредитирована.

С 1900 по 1950 год

В 1900 году Никола Тесла начал планировать строительство Башни Ворденклиф недалеко от пролива Лонг-Айленд. К 1908 году собственность была впервые лишена права выкупа, а объект был частично заброшен примерно в 1911 году.
В 1917 году у португальского химика Джона Эндрюса был зеленый порошок, который, как он утверждал и продемонстрировал, может превращать воду в газ (называемый «добавкой газ-вода»). Сообщается, что он убедил чиновников ВМФ, что это сработало. Сообщается, что добавка Эндрюса снизит цену на бензин до 2 центов за галлон. Эндрюс исчез после начала переговоров. Лаборатория Эндрюса была перерыта и разобрана во время ответного визита представителей ВМФ. _{[19] ( http://www.handpen.com/meg/free.htm )}
В 1917 году Гарабед Т.К. Гирагосян, как сообщается, обманным путем разработал машину свободной энергии. Якобы замешанный в заговоре, Вудро Вильсон подписал резолюцию, предлагающую ему защиту. Устройство представляло собой гигантский маховик, который медленно заряжался энергией и выдавал много энергии всего за секунду. Несмотря на отсутствие веских доказательств, отдельные лица по-прежнему обращаются в Конгресс США за признанием. _{[20] ( http://www.nuenergy.org/alt/garabed_fraud.htm ) [21] ( http://www.heraldmag.org/archives/1926_8.htm )}
В 1910-х и 1920-х годах Гарри Перриго из Канзас-Сити, выпускник Массачусетского технологического института, заявил о разработке устройства свободной энергии. Перриго утверждал, что источник энергии был «из воздуха» или из эфирных волн. Перриго продемонстрировал устройство перед Конгрессом США 15 декабря 1917 года. У Перриго была ожидающая рассмотрения заявка (подана 31 декабря 1919 г.).25; Серийный номер 78719) за «Усовершенствование метода и устройства для накопления и преобразования электрической энергии эфира». Следователи сообщают, что в его устройстве был спрятан мотор. _{[22] ( http://www. kclibrary.org/resources/sc/list.cfm?list=sub&SubjectareaID=77176 ) [23] ( http://www.rexresearch.com/perrigo/perrig ~1.htm ) [24] ( http://www.twelvestar.com/Earthlight/issue03/Matter%20and%20Energy%203.html ) [25] ( http://www.nuenergy.org /pdf/perrigo.pdf )}
В 1920-х годах Томас Генри Морей продемонстрировал «устройство лучистой энергии» многим людям, которые не смогли найти скрытый источник энергии. Почему-то секрет был забыт.
9 июня 1925 года Герман Плаусон получает патент US1540998, который использует искровые разрядники для преобразования атмосферной энергии. _{[26] ( http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=1540998.WKU.&OS=PN/1540998&RS=PN/1540998 )}
В 1928 году Лестер Хендершот уговорил армейского коменданта одобрить его машину свободной энергии. Говорят, что это моторное устройство имело скрытый источник питания. По словам его сыновей, записи Лестера были утеряны, и что метод работы его устройства ждет повторного открытия. _{[27] ( http://www.eskimo.com/~billb/freenrg/hender.txt ) [28] ( http://geoffegel.tripod.com/hender.htm ) [29] ( http://geoffreyegel.tripod.com/batfree.htm ) [30] ( http://www.gewo.applet.cz/earth/grid/hubbard.htm )}
8 марта 1928 года Эдгар Кейси из Чикаго, штат Иллинойс, описывает «двигатели без Топливо» (чтение 4665-1). _{[31] ( http://www.keelynet.com/interact/archive/00000260.htm ) [32] ( http://all-ez.com/nofuel1.htm )}
После 1940-х годов Говард Роберт Джонсон разрабатывает двигатель с постоянными магнитами. Он получает патент США US4151431 24 апреля 1979 г.. Информации о дальнейшей судьбе его устройства немного. _{[33] ( http://jnaudin.free.fr/html/johnmot.htm ) [34] ( http://www.newebmasters.com/freeenergy/index.shtml ) [35] ( http://patft. uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=4151431.WKU.&OS=PN/4151431&RS= PN/4151431 )}
11 марта 1930 года канадский изобретатель Чарльз Нельсон Пог получил патент US1750354 на карбюратор. Позже он получил патенты на карбюраторы US19.97497 (9 апреля 1935 г.) и US2026798 (9 января 1936 г.). _{[36] ( http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=1,997,497.WKU. &OS=PN/1,997,497&RS=PN/1,997,497 ) [37] ( http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r= 1&f=G&l=50&s1=1,750,354.WKU.&OS=PN/1,750,354&RS=PN/1,750,354 ) [38] ( http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=2,026,798.WKU. &OS=PN/2,026,798&RS=PN/2,026,798 ) [39] ( http://www.rexresearch.com/pogue/1pogue.htm ) [40] ( http://www. straightdope.com/classics /a3_150.html ) [41] ( http://www.phact.org/e/dennis27.htm ) [42] ( http://www.fortunecity.com/greenfield/bp/16/pogue .html ) [43] ( http://www.electrifyingtimes.com/gasolinevapor.html ) [44] ( http://www.deathworld.org/warehouse/carb.html )}

с 1951 по 1980 год

8 Шаубергер утверждал, что обнаружил в воде некую особую вихревую энергию. После его смерти в 1958 году люди до сих пор изучают его работы. _{[45] ( http://www.frank.germano.com/viktorschauberger.htm )}

Немецкий инженер Пауль Бауман разрабатывает машину, получившую название «Тестатика». Работа устройств зафиксирована еще в 1960-х годов в месте под названием Метернита (недалеко от Берна, Швейцария). Предположительно, общество получает выгоду от изобретения. _{[46] ( http://www.methernitha.com )}
В 1966 году Джозеф Папф (иногда называемый Джозеф Папп ) предположительно разработал альтернативный автомобильный двигатель. Он привлек нескольких инвесторов и провел демонстрацию, но во время этой демонстрации был убит наблюдатель. Папф обвинил в проблеме псевдоскептика-расследователя. Вскоре после этого он исчез. Ричард Фейнман рассказал одну историю о вечном двигателе мистера Папфа. _{[47] ( http://www.indian-skeptic.org/html/fey1.htm ) [48] ( http://www.museumofhoaxes.com/comments/papparticle2.html ) [49 ] ( http://www.greaterthings.com/News/FreeEnergy/Directory/Inventors/JosephPapp/ )}
Гвидо Франч, как сообщается, разработал процесс превращения атомов воды в высокооктановые соединения бензина (названные Mota Fuel). ), что снизит цену на бензин до 8 центов за галлон. В этом процессе использовался зеленый порошок (это утверждение может быть связано с аналогичными заявлениями Джона Эндрюса (19).17)). В 1954 году он предстал перед судом за мошенничество, но был оправдан; но в 1973 году был осужден. Судья Уильям Бауэр и судья Филип Ромити наблюдали за демонстрацией по делу 1954 года. _{[50] ( http://www.straightdope.com/classics/a2_399.html ) [51] ( http://befreetech.com/energysuppression.htm ) [52] ( http:/ /quanthomme.free.fr/energielibre/systemes/PageChercheurAEC2.htm ) [53] ( http://www.rexresearch.com/franch/franch.htm )}
В 1958 году Отис Карр из Оклахомы основал компанию по производству космических кораблей и кораблей на воздушной подушке в стиле НЛО. Карр продал акции для этого коммерческого предприятия. Он также продвигал машины свободной энергии. Среди прочего, он утверждал, что его вдохновлял Никола Тесла. С 2004 года его устройства использует Деннис Ли (изобретатель). _{[54] ( http://www.keelynet.com/gravity/carr3.htm ) [55] ( http://www.rexresearch.com/carr/1carr.htm ) [56] ( http://www2.ocn.ne.jp/~alloy/Fe01.htm )}
Дэвид МакКлинток утверждал, что использует воздух в качестве топлива и имел патент (US2982261 [зарегистрирован на Cleo L. McClintock ]). «Пневматический двигатель МакКлинтока» описывается как гибрид дизельного двигателя и роторного двигателя. Сообщается, что он не потреблял обычное топливо и работал автономно (приводил в действие внутренний воздушный компрессор). Устройство имело три цилиндра со степенью сжатия 27:1, генерировало высокий крутящий момент, производило тепло и имело солнечную и планетарную передачи. _{[57] ( http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l=50&s1=2982261.WKU. &OS=PN/2982261&RS=PN/2982261 ) [58] ( http://colossus2.cvl.bcm.tmc.edu/~wje/free_energy/mcelwaine.txt ) [59] ( http://www .sumeria.net/free/mcelw.html )}
Эдвард В. Грей, как сообщается, разрабатывает двигатель Electro-Magnetic Association ( EMA ). В скептическом исследовании устройства было отказано (и ни одно нейтральное или знающее лицо не тестировало устройство. Скептики заявляют, что устройство содержит «разряженные» батареи). Якобы он неэтично привлекает финансирование от инвесторов. Грей умер 19 апреля.89, при загадочных обстоятельствах. _{[60] ( http://www.free-energy.cc/graybio.html ) [61] ( http://www.free-energy.cc/gray.html ) [62] ( http://www.rexresearch.com/evgray/1gray.htm ) [63] ( http://www.keelynet.com/evgray/tb1.htm )}
В 1977 году Арнольд Берк, религиозный человек, разрабатывает устройство, именуемое «Иеремия 33:3» (библейский отрывок гласит: « Воззови ко мне, и я отвечу тебе, и поведаю тебе великое и сокровенное, чего ты не знал» »). Берк собирает 800 000 долларов инвестиций для своего «самодействующего насоса ». В 1979 году проводится открытое испытание, и, как сообщается, следователи обнаруживают скрытый источник электроэнергии. Позже Берк и его партнеры собирают 250 000 долларов для оплаты мошенничества. Берк по-прежнему утверждает, что его устройство работает. разрабатывает двигатель Адамса. У Адамса много теорий об эфире, и он продолжает обсуждать теории. Он стремился получить патенты на свою работу (и получил патент Великобритании, GB2282708, с Аспден Гарольд ). Споры по поводу измерения мощности двигателя все еще ведутся. Говорят, что Адамсу около 80 лет, он имеет научное образование и рассуждает об альтернативной физике. _{[65] ( http://www.aethmogen.com/ ) [66] ( http://www.rexresearch.com/adamotor/adamotor.htm ) [67] ( http:// l2.espacenet.com/espacenet/abstract?CY=gb&LG=en&PNP=GB2282708&PN=GB2282708&CURDRAW=1&DB=EPD&DRDB=EP1 ) [68] ( http://www.energyscience.co.uk/le/le08.htm ) [69] ( http://www.geocities.com/theadamsmotor/cdmotor.html ) [70] ( http://jnaudin.free.fr/html/admsv41.htm ) [71] ( http://jlnlabs.online.fr/projects/pod/index.htm ) [72] ( http://members.tripod.com/simplemotor/kit6.htm ) [73] ( http:/ /www.icehouse.net/john1/idea.html ) [74] ( http://www-personal.umich.edu/~reginald/adams.html ) [75] ( http://users. commspeed.net/tbabbitt/Adams.htm )}
В 1978 году Роберт Стюарт разработал фреоновую машину, которая могла работать при температуре замерзания за счет испарения за счет лучистого тепла для двигателя с замкнутым циклом. Однако пар не конденсируется в жидкость, чтобы снова начать цикл, что делает систему неработоспособной. Этот дизайн может быть связан с работой Джона Гэмджи (1882 г.). Сообщается, что Стюарт получил более 3 000 000 долларов инвестиционных денег (в основном от фермеров). Позже Стюарт исчез.
Рори Джонсон из Элгина, штат Иллинойс, заявляет о разработке магнитного двигателя, работающего на основе процесса холодного синтеза, активируемого лазером. Устройство весило 475 фунтов (215 кг). Сообщалось, что источником топлива были 2 фунта (1 кг) дейтерия. Сообщается, что устройство выдает 525 л.с. (391 кВт). Джонсон заявил, что он проедет на большом грузовике или автобусе 100 000 миль (160 000 км). Джонсон заключил несколько контрактов на свое устройство. Позже Джонсон перевез все свое лабораторное оборудование в Калифорнию и вскоре умер. _{[76] ( http://www.electrifyingtimes.com/erik_masen_suppression.html ) [77] ( http://users.rcn.com/zap.dnai/zeropoint/rorymotr.txt )}
В 1978 году физик Р. Джезеф Маглих заявил о разработке сверхъединичного устройства, которое контролировало и использовало термоядерную энергию из морской воды. Это может быть связано с термоядерным генератором, впервые разработанным Доктором 9.0320 Богдан Маглиш в Принстоне, Нью-Джерси (в 1973 году). _{[78] ( http://yarchive.net/nuke/migma_fusion.html ) [79] ( http://www.ibiblio.org/pub/academic/physics/Cold-fusion/fd-latest /thruFD3267 ) [80] ( http://www.nuenergy.org/alt/maglich.htm ) [81] ( http://www.hienergyinc.com/company/bio_maglich.htm )}
Кит Кеньон заявляет о разработке сверхединичного устройства. В расчетах, похоже, не учитывался коэффициент мощности (также известный как фазовый угол). Демонстрация никогда открыто не подключала выход к своему входу.
Билл Мюллер и Кармен Мюллер, оба из Германии, разрабатывают «Мотор-генератор Мюллера». Они собирают инвестиции для устройства. Как сообщается, демонстрации и проверки работающей модели не проводилось. _{[82] ( http://www.theverylastpageoftheinternet.com/menu/muller.htm ) [83] ( http://www.hcrs.at/MULLER.HTM ) [84] ( http ://www.geocities.com/koneheadx/mullerplategenerator.html )}
Стивен Уокер начинает продвигать двигатель с постоянными магнитами. Стивен утверждает, что с ноября 2002 года рабочие образцы будут доступны по почте. К 12 декабря того же года Стивен отменяет предложение (контакт недоступен). По состоянию на 2004 год снова перспективное устройство. _{[85] ( http://www.greaterthings.com/News/FreeEnergy/Directory/Howard_Johnson_Motor/How2/ ) [86] ( http://www.greaterthings.com/News/FreeEnergy/Directory/ Howard_Johnson_Motor/How2/Stephen_back. htm ) [87] ( http://www.greaterthings.com/News/Tilley/fraud/Stephen/index.html )}

С 1981 по 1999 год

В 1984 году Джозеф Ньюман заявляет о разработке устройства свободной энергии, основанного, как сообщается, на альтернативной физике. Ньюман подал в суд на патентное ведомство США, чтобы тот признал его устройство. Предыдущий анализ устройства неправильно измерил истинную выходную мощность машины. При расчете мощности не учитывался несинусоидальный потребляемый ток. Ньюман, изначально открытый для тестирования, теперь (как сообщается) отказывается отправлять модуль для тестирования. В 1970-х годов Ньюман провел недельную демонстрацию в Super Dome в Новом Орлеане (присутствовало 9000 человек со всей страны). Ньюман судится с некоторыми бывшими инвесторами, которые, как он утверждает, пытаются украсть дизайн.
В 1985 году Грег Уотсон из Австралии заявляет о разработке Simple Magnetic Overunity Toy (SMOT). В SMOT стальной шар под действием магнетизма поднимается вверх по наклонной поверхности, а затем падает, так что магнитная энергия преобразуется в кинетическую энергию. Уотсон утверждает, что затем происходит эффект, называемый «перекалибровка», позволяющий повторить процесс без применения внешней энергии. В 1997, он продает комплекты для устройства. Скептики заявляют, что попытки воспроизвести потерпели неудачу. Сообщается, что инвесторы не смогли вернуть свои вложения.
Джон Бедини заявил о разработке нескольких устройств свободной энергии. Сообщается, что Бедини отказался проводить независимое расследование. _{[88] ( http://atl2.netfirms.com/engy/bedini.htm ) [89] ( http://www.fortunecity.com/greenfield/bp/16/bedid.htm ) [90] ( http://www.keelynet.com/bedmot/fullpress.htm ) [91] ( http://www.icehouse.net/john1/index11.html ) [92] ( http://www.theverylastpageoftheinternet.com/ElectromagneticDev/bedini/bedindualbatteryi.htm ) [93 ] ( http://www.keelynet.com/bedmot/bedbear.htm ) [94] ( http://www.icehouse.net/john1/ ) [95] ( http://www. Fortunecity.com/greenfield/bp/16/bedpic. htm )}
В 1986 году Брюс Де Пальма заявил о разработке сверхобъединительной машины (называемой « N-Machine 9»).0321″), который был описан как униполярный генератор с замкнутым контуром, выходная мощность которого в четыре раза превышает потребляемую. Де Пальма не желал помогать независимым исследователям, таким как PSITRON, анализировать его устройство. Один профессор электротехники проанализировал это устройство, но скептики утверждают, что расследование содержало ошибку измерения. Де Пальма был сотрудником Ричарда С. Хогланда. Де Пальма умер в 1997 году. /www.rexresearch.com/depalma/depalma.htm ) [98] ( http://www.enterprisemission.com/hyper2a.php ) [99] ( http://www.borderlands.de/projects.n-machine.php3 ) [100] ( http://quanthomme.free.fr/energielibre/energie/MG_PalmaKawai1.htm ) [101] ( http://www.monstein.de/paraphysics/C_Generator/CGeni.htm ) [102] ( http ://geoffreyegel.tripod.com/invent.htm )
С 1988 года Деннис Ли обещает продемонстрировать бесплатное электричество. Ли утверждает, что у него есть двигатель Фишера, устройство встречного вращения (CRD) и сверхобъемный двигатель. Ли имеет смесь религиозных и экстремистских политических убеждений. Ли инвестировал в усилия Джона Сирла, усилия Стэнли Мейера, а в 2001 году присоединился к Полу Пантону в турне по штату США. Том Напье считает, что устройство Ли, возможно, воскресило проекты Гэмджи (1881 г.). _{[103] ( http://www.phact.org/e/dennis17.htm )}
Стефан Маринов, русский физик, заявляет о разработке машины свободной энергии. Маринов, якобы, измерил абсолютную скорость и направление Млечного Пути внутри закрытой комнаты по « первый означает » и « третий означает ». Маринов утверждает, что с ним связался Метернита « культ » и он раскрыл их тайну. Прежде чем обнародовать информацию, он покончил жизнь самоубийством 15 июля 19 года.97. _{[104] ( http://www.padrak.com/ine/PAPPAS_SM.html ) [105] ( http://killdevilhill. com/physicschat/messages2/4569.html )}
Рейдар Финсруд из Скарера, Норвегия, заявляет о разработке скульптуры, в которой металлический шар движется в течение нескольких недель без какого-либо внешнего воздействия. _{[106] ( http://www.keelynet.com/energy/finsrud.htm ) [107] ( http://www.theverylastpageoftheinternet.com/ MagneticDev/finsrud/finsrud.htm ) [108 ] ( http://www.keelynet.com/energy/finsrud2.txt ) [109] ( http://www.keelynet.com/energy/finsrud3.txt ) [110] ( http://www.keelynet.com/energy/finsrud3.txt ) .ch290.thinkquest.hostcenter.ch/beispiele/magnetismus/index.html ) [111] ( http://www.freeenergy.co.za/3know/seen/perpetual%20motion%20machine/perpetual%20motion%20machine .htm ) [112] ( http://www.padrak.com/ine/FINSRUD1.html )}
Д-р Юрий С. Потапов из Кишинева, Молдова, заявляет о разработке (и впоследствии продаже) сверхъединичный электротермальный генератор на водной основе (далее «Юсмар-1»). Он основал компанию YUSMAR для продвижения своего устройства. Как сообщается, устройство не сработало, и инвесторы не смогли вернуть свои вложения. _{[113] ( http://english.pravda.ru/main/2001/09/19/15591.html ) [114] ( http://www.earthtech.org/experiments/ ) [ 115] ( http://www.planetarymysteries.com/energy/ie.html ) [116] ( http://www.padrak.com/ine/CSOURCES.html )}
Юл Браун из Австралия заявила о разработке газа Брауна. Как сообщается, он привлекает много инвесторов в течение нескольких лет. Браун умер в 1998 году. _{[117] ( http://www.phact.org/e/bgas.htm ) [118] ( http://www.amasci.com/weird/bgf1.html ) [119] ( http://bwt.jeffotto.com/avail_now/bg.htm ) [120] ( http://www.keelynet.com/energy/oxyhyd3.htm ) [121] ( http://www.energyoptions.com/tech/browns.html ) [122] ( http://www .eagle-research.com/browngas/fabuses/possib.html )}
Карл Селла из Сан-Луис-Обиспо, Калифорния, заявляет о разработке автомобиля с карбюраторным двигателем, который работает на водороде и кислороде (или воде). Сообщается, что карбюратор содержит пропан/бутановые топливные компоненты двигателя. Селла якобы связался с Министерством энергетики для демонстрации, но получил отказ. _{[123] ( http://ironfeather.com/ifj13.html ) [124] ( http://www.cyberspaceorbit.com/fuelcell.html ) [125] ( http://www .hasslberger.com/tecno/hydrogen.html ) [126] ( http://www.greaterthings.com/News/FreeEnergy/Directory/WaterFuel/Cella/ ) [127] ( http://www. inlex.org/water/water.html )}
CETI заявила о разработке устройства, вырабатывающего аномальное (хотя и небольшое) количество тепла — возможно, холодный синтез. Сообщается, что CETI привлекла миллионы от инвесторов. Скептики утверждают, что данные могут быть связаны с неточными измерениями эффектов трения от охлаждающего потока через гранулы. Джед Ротвелл (редактор журнала Infinite Energy Magazine) утверждает, что «испытания элементов CETI в Motorola, SRI и Французской комиссии по атомной энергии не показали заметного трения». 0340 [128] ( http://www.math.ucla.edu/~barry/CF/CETIX.html ) [129] ( http://www.padrak.com/ine/CFARNOSIX.html ) [130] ( http://www.phact.org/e/skeptic/ceti.htm )
Парамахамса Тевари из Индии заявил о разработке устройства, которое является генератором с КПД 200%. (Скептики утверждают, что его измерения сомнительны). _{[131] ( http://www.phact.org/e/z/tewari.htm ) [132] ( http://www.tewari.org/ ) [133] ( http://www.rexresearch.com/tewari/tewari.htm ) [134] ( http://depalma.pair.com/Tewari/Tpatent.html ) [135] ( http://antigravitypower .tripod.com/FreeEnergy/p.tewari.html )}
Брюс Перро заявил, что открыл новый элемент, разработал плазмотрон, спроектировал ионный насос и разрабатывает несколько устройств лучистой энергии. _{[136] ( http://www.nuenergy.org/ ) [137] ( http://www.nuscam.com/bap.htm ) [138] ( http://www. nuscam.com/ ) [139] ( http://www.nuenergy.org/iw/2003/perreault2003.htm )}
Брайан Коллин из Австралия утверждает, что он получил откровение от Бога, которое вдохновило его на создание устройства свободной энергии. Инвесторы не смогли вернуть свое финансирование (около 80 000 долларов). Нет доступной информации (по состоянию на 2004 г.) о том, тестировалась ли конструкция.
Примерно в 1990 году Дон Уоттс из Лас-Вегаса заявил о разработке блока центробежного усиления и преобразования энергии (CEACU). Ходят слухи, что на устройство был запатентован. Как сообщается, устройства были частью схемы мошенничества с инвестициями. _{[140] ( http://www.keelynet.com/energy/clem1.htm ) [141] ( http://www.keelynet.com/energy/clem3.htm ) [142] ( http://www3.sympatico.ca/slavek.krepelka/gismos/clem1.htm )}
В 1990-х годах Каваи и Такахаши, оба из Японии, заявили, что независимо друг от друга разработали магнитные двигатели. Сообщается, что они были оценены компанией Magnetic Power, Inc. По словам исследователей, ни одно из протестированных устройств не показало избыточной работы под нагрузкой. Скептики утверждают, что это не что иное, как разрядка батарей. Сообщается, что в Японии выданы патенты как на Takahashi с двигателем и Kawai с двигателем . Предполагается, что двигатель Takahashi используется в мотороллере, который может ездить на большие расстояния на одной батарее (со скоростью около 50 миль в час). По последним сообщениям, производство двигателя уже началось, и изобретатель расширяет возможности двигателя для управления автомобилями. _{[143] ( http://www.keelynet.com/interact/Arc_1_98-7_98/00000765.htm ) [144] ( http://www.hsv.com/writers/bearden/flash/flash .htm ) [145] ( http://www.datadiwan.de/SciMedNet/library/articlesN69+/N70newenergy.htm ) [146] ( http://www.cheniere.org/correspondence/070301.htm ) [147] ( http://www.cheniere. org/correspondence/101303.htm ) [148] ( http://www.cheniere.org/correspondence/051903a.htm ) [149] ( http://www.cheniere.org/correspondence/022601.htm ) [150] ( http://www.explorepub.com/articles/beardon/overunity.html )}
В 1991 году Трой Рид из Оклахомы объявил о разработке прототипа небольшого двигателя с постоянными магнитами (а позже и более крупного двигателя). Устройство состоит из постоянных магнитов, размещенных на четырех дисках (по восемь на каждом). Два внешних диска неподвижны. Два внутренних установлены на общем вращающемся валу. Компания Reed выдала лицензии на производство двигателя и получила инвестиционные деньги на сверхобъединительное устройство. _{[151] ( http://www.free-energy.cc/background.html ) [152] ( http://www.geocities.com/Area51/Shadowlands/6583/project114.html ) [153] ( http://www.luisprada.com/Protected/the_world_of_free_energy.htm ) [154] ( http://quanthomme.free. fr/energielibre/energie/MG_ReedWerjefelt1.htm )}
В 1996 году Стэнли Мейер из округа Фейет, штат Огайо, заявил о разработке автомобиля с водным двигателем. Мейер получил более 28 патентов. У Мейера есть смесь христианства и патриотической политики, переплетенных с протонаучной теорией. Мейер был признан виновным в мошенничестве (после испытания водяного топливного элемента перед судьей из Огайо). Мейера преследовали не за изобретение, а за продажу «дилерских центров». Мейер отказался от независимых измерений и исследований своего устройства. Мейерс умер в начале 1998. _{[155] ( http://home.pacific.net.au/~apophis/wfc.html ) [156] ( http://www.padrak.com/ine/NEN_4_11_1.html ) [157] ( http://www.rexresearch.com/meyerhy/meyerhy.htm ) [158] ( http://quanthomme.free.fr/carburant/WFCMeyer.htm ) [159] ( http://geoffreyegel.tripod.com/content1.htm ) [160] ( http://www.alkalizeforhealth.net/hybridcars.htm ) [161] ( http://homepages. ihug.co. nz/~wayfarer/аномалия/технология/runswater_trans.htm ) [162] ( http://www.wasserauto.de/html/stanley_meyer.html ) [163] ( http://www.fortunecity.com/greenfield/bp/16/stanleymeyer.htm )}
В январе 1998 года Барбара Хикокс из Нью-Мексико объявляет о владении патентом US4249096, Electric Dynamo (1981). Устройство состоит из центрального вращающегося спирального непроводящего цилиндра, в который помещены небольшие цилиндрические постоянные магниты (один полюс наружу). Стоимость систем, как сообщается, составляет около 7500 долларов. Сообщается, что Хикокс разработал устройство вместе с Говардом Хьюзом и его летчиком-испытателем. Скептики утверждают, что система основана на « fusion power «. _{[164] ( http://patft.uspto.gov/netacgi/nph-Parser?Sect1=PTO1&Sect2=HITOFF&d=PALL&p=1&u=/netahtml/srchnum.htm&r=1&f=G&l= 50&s1=4249096.WKU.&OS=PN/4249096&RS=PN/4249096 ) [165] ( http://www.geocities.com/Area51/Shadowlands/6583/project114. html ) [166] ( http: //www.keelynet.com/unclass/lost1.htm )}
В 1999 году Санджай Амин из Янгстауна, штат Огайо, основал Entropy Systems Inc. (ЭСИ). Компания получила 3,5 миллиона долларов инвестиций в устройство, которое, как утверждается, нарушает второй закон термодинамики, производя энергию за счет поглощения тепла из атмосферного воздуха (и этот внешний резервуар может иметь любую температуру (даже минусовую)). Технология была запатентована в США, Европе и Австралии. Технология была протестирована экспертами Ford Motor Company, Университета Янгстауна, Университета Пердью и Университета штата Пенсильвания. Скептики утверждают, что в предыдущих исследованиях была ошибка измерения. _{[167] ( http://www.phact.org/e/z/amin.htm ) [168] ( http://skepdic.com/refuge/entropysystems.html ) [169] ( http://www.keelynet.com/interact/archive/00000903.htm ) [170] ( http://www.unusualresearch.com/amin/amincyc.htm ) [171] ( http:/ /www. wired.com/news/technology/0,1282,21641,00.html ) [172] ( http://www.wired.com/news/technology/0,1282,37963,00.html )}
В 1999 году Роберт «Пол» ЛеБретон объявил о разработке « Millennium Motor » (по сути, двигатель с постоянными магнитами). Предположительно, устройство работает без топлива или автомобильных аккумуляторов. Сообщается, что был построен прототип мощностью 600 лошадиных сил (447 кВт). Скептики утверждают, что он психически неуравновешенный. _{[173] ( http://www.zpenergy.com/modules.php?name=News&file=article&sid=162 ) [174] ( http://home.earthlink.net/~wizzard9/ ) [175 ] ( http://www.greaterthings.com/News/FreeEnergy/Directory/LeBreton/ )}
В 1999 году Ренцо Босколи из Италии утверждает, что разработал метод низкоэнергетических ядерных реакций. Босколи не представил ни демонстрации, ни доказательств, обещанных следователям Infinite Energy Magazine.

_{[176] ( http://fusor. net/old-boards/songs.com/msgs/msg-820.html ) [177] ( http://www.madsci.org/ posts/archives/may2000/959175834.Ph.r.html ) [178] ( http://www.infinite-energy.com/iemagazine/issue28/brightshining.html )}

2000s

В январе 2000 года Дуг Конзен из Сиэтла сказал, что у него есть сверхъединичный двигатель, который может увидеть каждый.
В 2002 году ирландская компания Jasker заявила, что у нее бесплатное электричество. Кто-то сказал, что это просто шутка.
Гурбахш Сингх Манн из Индии утверждает, что изобрел гравитационные и плавучие вечные двигатели.
У Майкла Дж. Маршалла в Лас-Вегасе есть устройство, называемое бестопливным генератором быстрого запуска. Он говорит, что 64 страны попросили его построить заводы. Он также утверждает, что ему предлагали миллиарды за эту технологию. По сообщениям СМИ, он был освобожден из тюрьмы в 1998 лет, отбыв срок за мошенничество и угон автомобилей в крупных размерах. Он также не смог заплатить работникам.
В 2001 году Карл Тилли и Роберт Кибби из Теннесси заявили о создании сверхединичного устройства. Их демонстрация провалилась 9 февраля, а по состоянию на 11 февраля они уклонялись от надлежащих демонстраций.
В 2002 году группа GWE (Genesis World Energy) заявила, что 400 человек разработали некое устройство, которое звучит так, будто оно разделяет воду на H ₂ и O ₂, используя меньше энергии, чем это возможно. По состоянию на 2003 год они уклонились от независимого подтверждения.
В 2003 г. греческая компания Energie пообещала к июню 2003 г. разработать униполярный магнит (дизайн Де Пальма) FE. Они активно ищут инвесторов.

Ссылки

Криг, Эрик, « История Эрика о вечном двигателе и машинах со свободной энергией» ( http://www.phact.org/e/dennis4.html ) ».
- Эта статья основана на работе Крига.

Внешние ссылки

Аллан, Стерлинг Д. , « Изобретатели свободной энергии» ( http://www.greaterthings.com/News/FreeEnergy/Directory/Inventors/)». 11 декабря 2003 г.
Бейли, Патрик, « изобретателей свободной энергии» ( http://www.freeenergy.co.za/1think/inventors/inventors.htm ) «.
Ханс-Петер, « Perpetual Motion Chronology ( http://www.hp-gramatke.net/perpetuum/english/page7100.htm ) «. HP Perpetuum Mobile ( http://www.hp-gramatke.net/perpetuum/).
Макмиллан, Дэвид М. и др. др., « The Rolling Ball Web ( http://www.database.com/~lemur/rb-perpetual.html ), онлайн-сборник скульптур, часов и т. д. с катящимся шаром «.
Линхард, Джон Х., « Вечный двигатель ( http://www.uh.edu/engines/epi33.htm ) «. Двигатели нашей изобретательности, 1 997.
Гусева Мария, » Предполагаемое создание вечного источника энергии раскалывает научное сообщество ( http://english.pravda.ru/science/19/94/379/9675_energy. html ) ». Правда.ру.
« Патенты на нерабочие устройства ( http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/patents.htm ) «. Музей неисправных устройств ( http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/unwork.htm ).
« Пионеры вечного движения ( http://www.lhup.edu/~dsimanek/museum/people/people.htm ) (The Movers and Shakers) «. Музей неисправных устройств.
1911 Энциклопедия, « вечный двигатель» ( http://67.1911encyclopedia.org/P/PE/PERPETUAL_MOTION_OR_PERPETUUM_MOBILE.htm ) «. LoveToKnow, Corp.
Боэс, Алекс, « Музей мистификаций ( http://www.museumofhoaxes.com/ ) «.
Килти, Кевин Т., « Вечный двигатель» ( http://www.kilty.com/pmotion.htm ) ». 1999.
Берден, Том, » ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПРОТИВ РАБОЧИХ МАШИН, СОЗДАЮЩИХ ЭНЕРГИЮ ИЗ НИЧЕГО ( http://www.cheniere.org/techpapers/Fact_Sheets/Fact%20Sheet%20-%20Perpetual%20Motion%2038.doc ) ». 2003 г. , Редакция 2004 г.

Дополнительная литература

Орд-Юм, Артур В.Дж.Г., « Вечный двигатель: история одержимости ». Нью-Йорк, издательство Сент-Мартинс. 1977. ISBN 0-312-60131-X
Ангрист, Стэнли В., « Вечные двигатели ». Научный американец. Январь 1968 года.
« Инструкции по сборке вечного двигателя без использования воды или веса «.
Чайлдресс Х., Дэвид, Справочник по устройствам свободной энергии ( http://www.lonezone.com/2000/catalog/6910.html ) (Волшебное колесо и др.)

Бесконечная дискуссия | Юрист Колорадо

The SideBar

Июль 2020 Автор Марк Леви

Как патентный поверенный, ко мне иногда обращается клиент с идеей относительно устройства и/или метода создания вечного двигателя. Вечные двигатели предназначены для создания постоянного движения без источника энергии. Ожидается, что они будут работать вечно. Например, я видел предложенную систему для работы электромобиля на неопределенный срок без подзарядки батареи, симбиотическую систему электродвигателя и генератора, которая никогда не выйдет из строя, и ядерный генератор, который, как полагал изобретатель, будет работать до тех пор, пока его электропроводность провода могли поддерживаться при абсолютном нуле с нулевым сопротивлением.

Это, конечно, нарушение первого закона термодинамики, гласящего, что энергия не может быть создана, а может только преобразовываться из одной формы в другую. Правда, Эйнштейн модифицировал Первый закон, доказав, что энергия может быть преобразована из массы, но, насколько известно физикам, ни масса, ни энергия не могут быть созданы ab initio.

Когда клиенты, которые кажутся нормальными во всех других отношениях, описывают свои вечные двигатели с целью получения патента, они неизменно оживляются, защищаются и, конечно же, становятся собственниками. Любопытно, что само по себе это не редкость в бюро патентных поверенных. Определенная степень паранойи на самом деле здорова для изобретателя, поскольку изобретатель не может получить патент, если изобретательская идея была раскрыта более чем за год до подачи заявки на патент. Я часто говорю, что мои клиенты бывают двух типов: параноики и очень параноики. Но у изобретателя, пренебрегающего фундаментальными законами физики, могут быть более серьезные опасения, чем кража идей.

Двигатель Сатлиффа

Хотя Бюро по патентам и товарным знакам США обязано отклонять патентные заявки, нарушающие законы природы, иногда патентные эксперты допускают ошибки. В 18-м и 19-м веках изобретатели пытались работать с простыми механизмами — рычагами, грузами, противовесами, колесами, маятниками, магнитами и жидкостями — чтобы выполнять больше работы, чем обычно можно было бы выполнить с помощью энергии, подаваемой в систему.

Обратите внимание на патент США № 257 103, выданный 25 апреля 1882 г. на имя Джона Сатлиффа-старшего на «Мотор». (См. рис. 1.) Резервуар для воды B имеет поворотный трубчатый рычаг A. Длинное полое плечо рычага A оканчивается колбой или полым сосудом C. Другое, более короткое плечо рычага, D соединен с помощью шатуна E. Стержень E имеет зубчатое колесо F, зацепляющееся с шестерней G, установленной на валу H, который должен приводиться в движение. Поворотная коробка K соединена как с шатуном E, так и с точкой поворота (без маркировки). На верхней поверхности ящика K лежит тяжелый шар L, который может свободно катиться из стороны в сторону. Нижняя сторона коробки K прикреплена к сильфону M, от которого гибкая трубка N ведет к полому валу трубчатого рычага A.

Во время работы колба или сосуд C наполняется воздухом и естественным образом плавает в резервуаре для воды B. Это опускает более короткое плечо рычага D. Зубчатое колесо F и шестерня G вращаются, в то время как правая сторона коробки K опущена, поэтому мяч L катится к правой стороне коробки K, увеличивая вес этой правой стороны коробки K. Так как один конец коробки K, опускается, левая сторона коробки, прикрепленной к сильфону М, поднимается, в результате чего весь воздух удаляется из колбы С и трубки рычага А, в результате чего колба С опускается. Таким образом, конец D рычага A поднимается, и колесо F, совершившее половину оборота, когда рычаг A и лампочка C были подняты, теперь завершит свой оборот. Коробка K снова наклоняется, шар L, опираясь на нее, катится влево, сжимая сильфон M и нагнетая воздух в колбу C и трубчатый рычаг A, заставляя их подниматься вверх, и так далее. Таким образом, лампочка С продолжает подниматься и опускаться; шар L продолжает совершать возвратно-поступательные движения между краями коробки K; сильфон М продолжает расширяться и сжиматься; зубчатое колесо F продолжает вращаться; и вал H продолжает вращаться в одном направлении. Все это якобы продолжается в течение неопределенного времени, без приложения дополнительной энергии к системе.

Излишне говорить, что настоящий работающий двигатель никогда не был построен по этой схеме.

Небесный крюк Дина

К 20 веку изобретатели перешли от механических устройств к теориям сохранения или создания энергии, основанным на электричестве и даже ядерной энергии. 19 мая 1959 года Бюро по патентам и товарным знакам США снова выдало патент № 2 886 976 на вечный двигатель. (См. иллюстрацию 2.) Изобретателем был Норман Л. Дин, а название патента было «Система преобразования вращательного движения в однонаправленное движение». С помощью сложной системы передач, сцеплений, противовесов и, о да, электромагнитов Дин убедил эксперта из Патентного бюро, что его скайхук запатентован.

Проще говоря, изобретение Дина включало:

колебательное движение свободно подвешенной инерционной массы или множества таких масс. . . производится вращением массы или масс вокруг оси или осей и ограничением степеней свободы движения указанной свободно подвешенной массы или масс, и в котором колебательное движение системы производит непрерывный ряд однонаправленных импульсов, которые могут быть передается на подходящее нагрузочное устройство или может воздействовать на носитель самой системы, однако не реагируя на частоту или амплитуду упомянутого колебательного движения или иным образом не влияя на него.

Патент

Дина не является свидетельством принципа работы вечных двигателей, но что при достаточном количестве электромеханических хитростей можно одурачить даже патентных экспертов, обученных в технических областях.

Доказательство находится в прототипе

Лучший способ справиться с изобретателем, который убежден, что его или ее вечный двигатель будет работать, — это запросить у патентного поверенного рабочий прототип. Следующий шаг — чтобы поверенный не удивлялся, когда изобретатель не возвращается.

Марк Леви — зарегистрированный патентный поверенный и консультант по вопросам интеллектуальной собственности компании Block45Legal, LLC в Денвере. В течение ряда лет он публиковал юмористические эссе для общественного радиошоу Weekend Radio, и теперь его эссе доступны в виде двух книг в мягкой обложке, доступных на Amazon: Trophy Envy и They’re Only Words.

Изучить этот выпуск

Договорное право

Майк Кросс

Закон о недвижимости

Адам Ф. Олдрич

Семейное право

Дэвид М. Джонсон

Когда клиенты, которые кажутся нормальными во всех других отношениях, описывают свои вечные двигатели с целью получения патента, они неизменно оживляются, защищаются и, конечно же, становятся собственниками.

Вращающиеся колеса — Inventors Digest

Морган Д. Розенберг

Физика подсказывает, что может существовать такая вещь, как вечный двигатель – устройство, которое производит больше работы или энергии, чем потребляет.

Тем не менее, на протяжении веков и даже по сей день изобретатели во всем мире продолжают бросать вызов известным законам Вселенной.

Задолго до того, как появились Соединенные Штаты и Бюро по патентам и товарным знакам США, изобретатели пытались создать вечный двигатель. «Волшебное колесо» было изобретено в Баварии 8-го века и состояло из прялки с магнитным приводом. Колесо должно было крутиться вечно, но, конечно, трение в свое время остановило его.

В 1235 году Виллар де Оннекур изобрел колесо с перебалансировкой, вечный двигатель, который появлялся в разных обличьях на протяжении всей истории. Оннекур обнаружил, что гири заставляют колесо вращаться под действием силы тяжести. Смещение и/или перестановка гирь должны были поддерживать вращение колеса вечно.

Однако в природе нет ничего бесплатного. Чтобы колесо вращалось, требуется энергия.

Другие попытки создания вечного двигателя привели к непредвиденным последствиям. В 17 веке математик Блез Паскаль случайно изобрел колесо рулетки в неудачной попытке создать вечный двигатель.

Очевидно, устав от научных лживых обещаний, в 1775 году Королевская академия наук в Париже заявила, что больше не будет принимать и рассматривать предложения, касающиеся вечного двигателя.

Однако вместо того, чтобы положить конец дебатам, указ спровоцировал безумие исследований вечных двигателей. С изобретением современных электрических генераторов в 19 ^-м-м веке поиски вечного двигателя буквально наэлектризованы.

Современные изобретатели завалили USPTO тысячами патентных заявок на предполагаемые вечные двигатели.

У ВПТЗ США есть официальная политика отказа в выдаче патентов на вечные двигатели без рабочей модели. В Руководстве по процедуре патентной экспертизы (MPEP) говорится: «За исключением случаев, связанных с вечным двигателем, Ведомство обычно не требует модели для демонстрации работоспособности устройства. Если работоспособность устройства вызывает сомнения, заявитель должен подтвердить это к удовлетворению эксперта, но он или она может выбрать свой собственный способ сделать это».

Такие изобретения обычно отклоняются в соответствии с 35 U.S.C. §101 как недействующий.

Однако ВПТЗ США далеко от совершенства. Офис выдал ряд патентов на бывшие вечные двигатели.

Патент США № 543 392, выданный 23 июля 1895 г., озаглавлен «Механическая сила». Изобретение представляет собой маятниковый вариант перебалансированного колеса, предназначенный для «увеличения мощности» от основного двигателя. Мелкие детали, такие как трение, похоже, ускользнули от внимания ни изобретателя, ни исследователя.

Разбалансированное колесо появляется снова и снова. «Прибор гравитационного колеса» Эдварда Руткова, запатентованный 7 декабря 1971 года (патент США № 3 625 089), является лишь одним из примеров. То же самое относится и к «Устройству для восстановления энергии с помощью гравитационной силы», выданному Ральфу Э. Лаву 24 февраля 2004 г. (патент США № 6 694 844 B2).

Патент США № 4,151,431, выданный Ховарду Р. Джонсону 4 апреля 1979 г., является одним из многих патентов, выданных на основе магнитных полей, в которых утверждается, что они генерируют полезную энергию без ввода какой-либо энергии в систему. В этом конкретном патенте энергия предположительно извлекается из «неспаренных электронных спинов». Вопиющие ошибки в базовой физике появляются на протяжении всей спецификации. Другие примеры предполагаемых вечных двигателей можно найти в патентах США № 4 074 153; 4 215 330; и 6 246 561 B1.

Другим классическим примером вечного двигателя является «двигатель, который приводит в действие генератор, соединенный с двигателем». Трение и электрическое сопротивление в таких устройствах обычно игнорируются. Помимо различных причин, по которым такое устройство не работает, USPTO выдало патент № 7 095 126 B2 Джесси МакКуину 22 августа 2006 г. на «Внутренний источник энергии, генерирующий энергию».

В патенте говорится: «Внешний источник питания, такой как батарея, используется для первоначальной подачи питания для запуска генератора переменного тока и генератора. После того, как система запущена, нет необходимости, чтобы батарея обеспечивала питание системы. После этого аккумулятор можно отключить. Генератор переменного тока и электродвигатель работают вместе для выработки электроэнергии».

«Демон Максвелла» — известный мысленный эксперимент, созданный шотландским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом, чтобы «показать, что второй закон термодинамики имеет только статистическую достоверность». В эксперименте воображаемый контейнер разделен на две части изолированной стеной с дверью, которую можно открывать и закрывать с помощью того, что стало называться «Демоном Максвелла».

Гипотетический демон способен пропускать только «горячие» молекулы газа к нужной стороне камеры, в результате чего эта сторона кажется спонтанно нагревающейся, а другая охлаждается. Демон Максвелла преподается на большинстве курсов термодинамики в колледже, и дело в том, что второй закон на самом деле не нарушается, потому что для выполнения работы должен присутствовать расходующий энергию «демон».

Тот факт, что такую машину нельзя было заставить работать, не помешал ВПТЗ США выдать патент № 6 962 052 B2 8 ноября 2005 г., в котором используется аналогичная установка.

Бывший начальник штаба USPTO Дон Келли отмечает, что, хотя вечные двигатели могут нарушать законы физики, некоторые претензии в рамках патентов на вечные двигатели допустимы.

«Несмотря на то, что некоторые изобретения предлагают сверхединичную или чрезмерную эффективность и изображают маловероятные конфигурации, — говорит Келли, — их заявления по большей части приемлемы и, да, патентоспособны».

Келли был в ВПТЗ США в 1979 году, когда оно отклонило заявку Джозефа Ньюмана на «энергетическую машину», которая недвусмысленно заявляла о «сверхединице», то есть вырабатывающей больше энергии, чем потребляется.

Источником энергии должны были стать атомы медного проводника машины. Ньюман построил модель своего изобретения и предоставил ее для испытаний правительству США. Патентное бюро отклонило заявку после того, как Национальное бюро стандартов измерило, что электрическая мощность на входе больше, чем на выходе.

Ньюман обжаловал это решение в суде, подав иск против ВПТЗ США. В конце концов он проиграл.

Поскольку в конце 19 века «вечная энергия» все чаще ассоциировалась с мошенничеством, заявители на получение патента обычно избегают использования этого термина.

Одним из часто используемых альтернативных терминов является вышеупомянутое «сверхединство», хотя по существу оно имеет то же значение.

Общей тенденцией современных вечных двигателей является утверждение, что машины работают за счет извлечения «энергии нулевой точки» или какого-либо другого источника внешней энергии. Хотя «энергия нулевой точки» является подлинной концепцией квантовой теории поля, а эффект Казимира (использующий преимущества поля энергии нулевой точки) доказал свою реальность в лабораториях, не существует реального метода извлечения реальной, пригодной для использования энергии из « вакуум» известен современной физике.

Это, конечно, не помешало изобретателям получать патенты, настолько изобилующие квантовой терминологией, что они «звучат» так, как будто они могут работать.

Томасу Э. Бердену, Стивену Л. Патрику, Джеймсу С. Хейсу, Джеймсу Л. Кенни и Кеннету Д. Муру удалось получить патент № 6 362 718 B1, выданный 26 марта 2002 г., на их «Неподвижный электромагнитный генератор».

«… электромагнитный генератор, работающий в соответствии с настоящим изобретением, следует рассматривать не как вечный двигатель, а скорее как систему, в которой поток, излучаемый постоянным магнитом, преобразуется в электричество, которое используется как для питания аппарата и для питания внешней нагрузки», — говорится в патенте. «Это аналогично системе, включающей ядерный реактор, в котором несколько топливных стержней излучают энергию, которая используется для поддержания цепной реакции и нагрева воды для выработки электроэнергии для приведения в действие внешних нагрузок».

Никто не проверял, работает ли эта система, и нет никакого известного работающего прототипа.

Учитывая долгую историю вечного двигателя и выдачу патентов на вечный двигатель, теоретики заговора говорят, что правительство и/или нефтяные консорциумы скрывают «свободную энергию».

Но правда гораздо проще. Вечные двигатели не работают и, увы, иногда ошибаются патентные эксперты.

Примечание редактора: эта статья опубликована в печатном издании за декабрь 2010 г.

Не абонент!? Нажмите здесь!

Вечное движение — значение, категории, колесо бхаскара и генератор

Вечное движение — это движение тел в неизменной среде, которое длится неопределенно долго. Вечный двигатель — это машина, которая может бесконечно работать без внешнего источника энергии. Вечный двигатель, как следует из названия, машина, которая никогда не останавливается. На каждый раз. Итак, если вы запустили один из них сегодня и оставили его включенным, он будет работать до Большого заморозка. Это преуменьшение монументальных масштабов, чтобы назвать это «долгое время». Большая заморозка — это теоретический конец всего. Это точка, в которой Вселенная расширилась до точки, в которой не осталось термодинамического свободного пространства. Другими словами, это момент, в который вся Вселенная была бы неспособна поддерживать движение. Вся Вселенная будет при абсолютном нуле (самой низкой из известных температур, при которой прекращается всякое движение).

Вечный двигатель, его невозможность веками пленяли изобретателей и широкую публику. Перспектива практически бесплатного и неограниченного источника управления — вот что делает вечный двигатель таким привлекательным. Тот факт, что вечный двигатель не может работать, потому что он нарушает термодинамические законы, не удерживает изобретателей и мошенников от попыток разрушить, использовать или игнорировать определенные законы.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Эти термодинамические законы действуют независимо от масштаба системы. Вечное движение и вращение небесных тел, таких как планеты, например, могут казаться бесконечными, но они подвержены ряду сил, которые неуклонно рассеивают их кинетическую энергию, таких как солнечный ветер, сопротивление межзвездной среды, гравитационное излучение и тепловое излучение, а потому не может продолжаться бесконечно.

Он буквально трансформируется из одной формы в другую. Энергия, затрачиваемая на поддержание работы машины, должна оставаться в машине без потерь. Из-за этого невозможно построить вечный двигатель из машин.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Вечные двигатели можно разделить на три категории.

К первой категории относятся вечные машины, которые утверждают, что способны извлекать больше энергии из падающего или вращающегося тела, чем доступно для возврата устройства в исходное состояние. Перебалансированное колесо — самое популярное и старейшее из них. Гибкие плечи крепятся к внешнему ободу вертикально установленного колеса в обычном варианте. Вес качения переносится со сложенных рычагов с одной стороны колеса на полностью вытянутые рычаги с другой стороны с помощью наклонного желоба. Общее предположение состоит в том, что веса прикладывают больше силы вниз на концах вытянутых рук, чем требуется для их поднятия с противоположной стороны, где сложенные руки удерживают их ближе к оси вращения. Это предположение нарушает первый закон термодинамики, также известный как закон сохранения энергии, который гласит, что полная энергия системы всегда фиксирована.

Вторая категория вечной энергетической машины пытается бросить вызов второму правилу термодинамики, которое гласит, что определенная энергия всегда тратится впустую при передаче тепла для работы. Заполненные аммиаком «нулевые двигатели», изобретенные Джоном Гэмджи в Вашингтоне, округ Колумбия, в 1880-х годах, были одним из самых заметных провалов в этом жанре.

Третий тип вечной системы является синонимом вечного двигателя и предположительно был бы возможен, если бы механическая инерция и электрическое сопротивление были удалены. На практике такие силы можно значительно уменьшить, но полностью уничтожить без затрат дополнительных ресурсов невозможно.

Колесо Бхаскара

Бхаскара II, индийский математик, изобрел колесо Бхаскара в 1150 году. Спицы колеса были согнуты или наклонены и частично заполнены ртутью. Когда колесо двигалось, ртуть перетекала с одной стороны спицы на другую, в результате чего колесо оставалось в устойчивом динамическом равновесии. Колесо Бхаскара, как и все вечные двигатели, — давно дискредитированный механизм. Радиус спиц должен быть изменен при движении колеса, чтобы полностью его перебалансировать (чтобы крутящий момент в одном направлении был больше, чем в другом), чтобы вызвать движение.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Вечный магнитный двигатель

Магнитный двигатель, также известный как вечный магнитный двигатель, представляет собой вечный магнитный двигатель, в котором используются постоянные магниты в статоре и роторе для обеспечения вращения без использования электрическое электричество. Есть много ссылок на свободную энергию и, иногда, даже на эзотерику. Двигатели с постоянными магнитами, которые широко используются и питаются от внешнего источника электроэнергии, не следует путать с двигателями с магнитами.

[Изображение будет загружено в ближайшее время]

Такой двигатель технически и фактически невозможно построить. Различные любители отстаивали концепцию рабочего магнитного вечного двигателя. Возможно, это своего рода паранаука. Магнит вечного двигателя используется в статоре и роторе двигателя с потенциальным магнитом. Вращательное действие ротора якобы бесконечно поддерживается особой конфигурацией притягивающих и отталкивающих полюсов. Магниты не обладают значительной энергией, которую можно было бы использовать для движения или для компенсации потерь энергии, но их практическое применение терпит неудачу.

Вечный генератор

Магнитные поля внутри магнитов обеспечивают электроэнергией двигатель с постоянными магнитами. Эти поля могут использоваться для создания движения с помощью инициирующей силы. После этого движение можно использовать для выработки электроэнергии. Вечный магнитный генератор также известен как генератор с магнитным приводом. Двигатели преобразуют силу, создаваемую полями внутри магнитов, в электрическую энергию. Расположив эти магниты по кругу, вы потенциально можете построить прялку, которая приводится в движение магнитными полями. Двигатель вырабатывает энергию за счет вращательного движения ротора. Поскольку энергии магнитов хватает на многие годы, прялка будет вращаться и продолжать вращаться, никогда не нуждаясь в отдыхе, вырабатывая электричество в течение многих лет.

Двигатель из магнита и батарейки: Простой эксперимент с батарейкой поразил интернет

Мастер-класс «Электромагнитный двигатель своими руками»

Используемое оборудование и материалы: Батарейки ААА — 5 шт.;
неодимовые магниты — 10 шт.; саморезы чёрные — 10 шт.; проволока медная — 1 м.; фольга алюминиевая пищевая — 1 шт.

Цель мастер-класса — пробудить интерес учащихся школы к занятию электро- и радиотехническим творчеством посредством изготовления различных вариантов простейших электромагнитных двигателей.

вовлечь учащихся в практическую деятельность по изготовлению простейших электромагнитных двигателей;

Структура мастер-класса, планируемое время

Деятельность ведущего (педагога-мастера)

Деятельность участников

Организационно-подготовительный этап

1.1. Организация рабочих мест

(3 мин. )

На каждое рабочее место выдаётся и заготавливается по 1 батарейке, 2 магнита, 1 саморез, по отрезку медной проволоки и фольги.

Проходят в кабинет, занимают свободные места

1.2. Вступление

(2 мин. )

Приветствует участников, называет тему мастер-класса.

Сегодня мы будем делать электромагнитные двигатели.

Настраиваются на работу

Теоретическая часть

2.2. Выделение проблемной ситуации

(7 мин.)

Что такое двигатель?

Ответ: это устройство, приводящее в движение что-либо, мотор.

А вы знаете какие бывают двигатели?

Ответ: верно, разновидностей двигателей много, начиная от ветряных и водяных колес и до двигателей внутреннего сгорания.

А вы слышали про вечный двигатель?

Что означает это понятие?

Существует ли он?

Почему его до сих пор не изобрели?

Ответ: Энергия не может появиться ниоткуда и исчезнуть в никуда. Она лишь может преобразовываться из одного вида энергии в другую. Например, из электрической в световую (с помощью электрической лампы) или из механической в электрическую (с помощью электрогенератора тока).

Любому двигателю нужен источник энергии. Двигателю внутреннего сгорания -бензин, электродвигателю — источник электроэнергии, например, аккумуляторы.

Но бензин не вечен, его запас нужно постоянно пополнять, да и аккумуляторы требуют периодической подзарядки.

Однако если использовать источник энергии, который бы не нуждался в пополнении, идея вечного двигателя смогла бы осущетсвиться.

На первый взгляд существование такого источника в природе невозможно.

Как известно, постоянный магнит ниоткуда не получает энергию, а его магнитное поле не расходуется, когда им что-либо притягиваешь. Если постоянный магнит притянул к себе железный предмет, он тем самым совершил работу, но его сила при этом не уменьшилась. (демонстрирует)

Это уникальное свойство постоянного магнита позволяет использовать его в качестве источника неисчерпаемой энергии.

Двигатели на основе магнитов самые энергоэффективные. Это электромагнитные двигатели. Поэтому существует мнение, что вечный двигатель возможно создать на базе электромагнитного.

Отвечают

Отвечают: вечный двигатель, который работает сам по себе (без топлива и электричества)неограниченное время. Его ещё не изобрели.

Высказывают свои предположения по поводу причин

2.3. Актуализация знаний по проблеме

(3 мин.)

Что такое электромагнитный двигатель? Где мы с ним встречаемся в повседневной жизни?

Ответ: в стиральных машинах, блендерах, фенах, лазерных принтерах…везде!

Отвечают

2.4. Определение цели

(3 мин.)

Почему же всё-таки этот двигатель называют электромагнитный?

Как создать электромагнитный двигатель?

Цель — из имеющихся материалов создать свой электромагнитный двигатель

Отвечают: потому что в нём есть электричество и магнит

Отвечают: нужно соединить электричество и магнит

2. 5. Изложение краткой теоретической информации по теме мастер-класса

(3 мин.)

Как устроен электромагнитный двигатель на примере с простым магнитом. Магнит может двигать металлические предметы. (демонстрирует).

Для того, чтобы электромагнитный двигатель работал нужен магнит и электричество. В устройстве электромагнитного двигателя есть ротор — подвижная часть и статор — неподвижная. В сочетании электричества и

Роль ротора будет выполнять саморез и магнит, статор — батарейка.

Проверяют электромагнитные свойства металлического самореза с помощью неодимового магнита

Практическая часть

3.1. Организация практической работы участников

(2 мин. )

Разбиваются на группы по 3 человека самостоятельно.

3.2. Практическая работа
(10 мин.)

Во-первых, попробуйте соединить магнит и саморез — вы получите ротор своего электродвигателя.

Во-вторых, возьмите батарейку — это статор. Соедините его медной проволокой с ротором.

Ещё у нас есть фольга. Используя её, мы изготовим другой вариант электромагнитного двигателя.

Во-первых, положите перед собой фольгу — это статор.

Во-вторых, 2 магнита прикрепите к батарейке с двух сторон — это ротор.

В третьих, кладите на фольгу

Соединяют магниты и саморезы

Присоединяют питание от батарейки

Взаимодействуют группами по совместному использованию неодимовых магнитов

3. 3. Представление результатов работы

(7 мин.)

У вас получились действующие электромагнитные двигатели.

Продемонстрируйте, что из имеющегося можно назвать ротор.

А теперь, продемонстрируйте, статор.

Как устроен двигатель в первом случае?

Как устроен двигатель во втором случае?

Демонстрируют оба варианта статоров и роторов.

Описывают устройство изготовленных двигателей.

3.4. Обсуждение и корректировка результатов работы

(5 мин.)

Всё ли было понятно? У всех ли получилось? Какие затруднения были?

Что новое для себя узнали?

Везде используются электромагнитные моторы.

Устройство электромагнитного двигателя работает по простым принципам. Узнали что такое ротор и статор.

Обычно затруднений не должно быть

Сделайте своими руками двигатель на магните

Как сделать простой двигатель в домашних условиях? Это очень просто и интересно! Что вам понадобится. Для двигателя нужна простая батарея, неодимовый магнит и небольшой моток проволоки. Существует способ, который является умным и восхитительно простым, чтобы сотворить такой мотор. Приобрести магнит мощный можно в китайском интернет-магазине.
Начнем с обмотки якоря, это часть двигателя, которая будет вращаться. Для того, чтобы было приятно смотреть как на вашем сделанном своими руками двигателе на магните обмотка красиво смотрится и чтобы формы ее были круглыми, намотайте проволоку на катушку цилиндрической формы, например, на шариковую ручку или на небольшую батарейку ААА. Диаметр не является критическим, он должен однако быть связанным с проводом. Тонкая проволока требует малой формы, толстая проволока требует больших форм.

Оставив на пять сантиметров провода свободными на одном конце, сделайте 25-30 оборотов катушки. Не пытайтесь быть излишне аккуратными, некоторое расслоение мотков в катушке поможет лучше держать форму. Катушка в конечном итоге выглядит как на фото ниже.

Чтобы катушка держала свою форму устойчиво, оберните каждый свободный конец проволоки вокруг катушки пару раз, убедившись, что связанные узлы точно напротив друг друга, так что катушка может легко повернуться на оси, образованной двумя свободными концами провода, как колесо.
Сейчас откроем секрет фокуса, который позволит сэкономить энергию батарейки и который знают не все. Положив катушку плашмя на стол, острым ножом аккуратно снимите верхнюю половину изоляции от свободного конца провода. Будьте осторожны, чтобы оставить нижнюю половину эмалевой изоляции проволоки нетронутой. В верхней половине провод будет блестящей голой меди, а в нижней половине будет цвет изоляции. Сделайте то же самое с другим свободным концом проволоки, убедившись, что блестящая сторона голой меди вверху на обоих концах провода.

Хитрость заключается в том, что якорь-катушка будет лежать на двух опорах из оголенного провода. Эти опоры будут прикреплены к каждому концу батареи, так что электричество может течь от одной опоры к другой. Но это произойдет только тогда, когда катушка лежит голой половиной проводов вниз, касаясь опор. Когда голые половины меди вверх, изолированная половина касается опор, и ток не может протекать. Этого мгновенного касания проводов при вращении якоря достаточно, чтобы разогнать его и сэкономить при этом заряд батарейки.
На следующем шаге сделаем опоры. Эти простые петли провода, которые держат якорь и позволяют ему вращаться. Они сделаны из неизолированного провода, так как по ним передается электроэнергия от батареи.

Возьмите жесткий оголенный провод (медная или латунная выпрямленная скрепка) и согните его вокруг небольшого гвоздя, чтобы сделать петлю в середине, как показано на фото ниже. Сделайте то же самое с другим проводом, так что у вас есть две опоры.
Закрепите опоры пластиковом держателе как на рисунке или сразу на батарее эпоксидным клеем. Согните провода опоры кольцами на достаточном расстоянии друг от друга для того, чтобы якорь мог свободно вращаться. Отогните их друг от друга немного и вставьте якорь в оба кольца, затем согните их назад, чтобы они расположились близко к катушке, но не касаясь его.
Вставьте батарейку в держатель. Поместите магнит в верхней части держателя батареи под катушкой. Убедитесь, что катушка может свободно вращаться.
Отметим, что можно использовать полоску бумаги, которую вкладывать между батареей и электрическим контактом в держателе. Это включение и выключение.

простейший мотор

Включение мотора. Несильным толчком создайте вращение катушки, чтобы завести мотор. Если она не запускается, попробуйте вращать ее в другом направлении. Двигатель будет крутиться только в одном направлении.

Если двигатель не запускается, тщательно проверьте все электрические соединения. Является ли аккумулятор подключенным так что поддержка касаний положительным концом батареи, а другой касается отрицательного конца? Является ли голой половине меди якоря кабелей не соприкасаются оголенные провода поддержку в нижней части, и только на дне? Является якоря свободно вращаться?
Если все эти вещи сделаны правильно, ваш маленький двигатель должен вращаться вокруг в довольно быстром темпе. Попытайтесь подержать его вверх дном. Теперь вы знаете как сделать простейший неодимовый двигатель. Здесь показано воплощение этой модели двигателя на магните на видео

Соберите свой собственный электродвигатель с магнитом и аккумулятором

Содержание

Униполярный двигатель с вращающимся магнитом

Дисковый магнит S-15-08-N

Эксперимент опубликован в журнале Physik in unserer Zeit
(физика нашего времени), которая полностью поразила всех здесь, на supermagnete.de.
Как только мы пришли к соглашению с нашим увлечением нашими собственными магнитами, мы узнали, что можно построить небольшой электродвигатель (униполярный двигатель) с одним из наших магнитов и только с 3 другими компонентами.
Всего через 5 минут мы воссоздали двигатель и не могли удержаться от вращения магнитов.
Невероятное явление!

Необходимый материал

1 железный винт
1 щелочная батарея
1 шт. зачищенная медная жила
1 дисковый магнит
по вашему выбору, например
С-15-08-Н

Сферический магнит K-19-C

Сборка

Соедините головку винта с дисковым магнитом
Соедините кончик винта с отрицательным полюсом (нижняя сторона) батареи.
Указательным пальцем прижмите одну оголенную сторону шнура к положительному полюсу (см. фото ниже).
Другой рукой возьмитесь за шнур и коснитесь магнита свободным концом шнура с внешней стороны

Лучше всего это работало, когда мы использовали дисковый магнит диаметром не менее 8 мм и высотой не менее 3 мм. мм.
Определенно веселее проводить этот эксперимент с большими магнитами.
Если у вас уже есть неодимовый дисковый магнит, попробуйте его.
Эксперимент также работает со стержневыми и сферическими магнитами.

Для опытных пользователей
Возможны бесконечные варианты.
Вот опять шар К-19-С
приводится в оборот.
Это достигается с помощью двойного тетраэдра, состоящего из соединенных стержневых магнитов и стальных сфер, который вращается с невероятной скоростью.

Советы и рекомендации

Не можете заставить магнит вращаться?
Самое главное, естественно, что цепь замкнута.
Убедитесь, что кончик винта находится в непосредственном контакте с нижней частью батареи.
Во время первых попыток используйте более крупные магниты — с ними обычно легче добиться успеха.
Винт шатается?
Вероятно, вы использовали винт с кривым наконечником.
Подпилите наконечник, пока он не станет прямым, или попробуйте другой винт.
Моя вращающаяся скульптура слишком тяжелая; магнитное притяжение недостаточно сильное, чтобы удерживать батарею.
Подсоедините аккумулятор и привинтите небольшой шар-магнит, например К-08-С.
(показан на последнем фото выше).
Совет по уроку [от нашего клиента Майкла Сексауэра]:
«Это особенно впечатляет, а также видно тем ученикам, которые сидят в заднем ряду, когда к магнитам прикреплена бумажная вертушка.
Вы мгновенно получите поклонника!»

Мы получили разрешение от Wiley-VCH Verlag в Вайнхайме на публикацию статьи (на немецком языке) на нашем веб-сайте.

Из журнала «Physik in unserer Zeit», 35-й год, вып.
6, ноябрь 2004 г., © 2004 Wiley-VCH Verlag GmbH & Co.
КГаА, Вайнхайм.

Униполярный двигатель с вращающимся проводом

Из-за ваших текущих настроек файлов cookie вы не можете запустить видео. При согласии с заявлением о конфиденциальности данных вы можете просматривать этот контент.

Я согласен с тем, что внешний контент будет отображаться для меня. Это позволяет передавать личные данные на сторонние платформы. Узнайте больше в нашем Положении о конфиденциальности данных.

Дополнение от клиента Maarten Duijnstee, Роттердам (Нидерланды):

Maarten Duijnstee, профессор физики из Роттердама, прислал нам обучающий эксперимент с очень простым электромагнитным двигателем и пишет:

Униполярный двигатель — один из моих любимых экспериментов SuperMagnet.
Нет необходимости в пайке, а ротор можно изготовить из цельного куска медной проволоки.
Даже дети в возрасте 8 могут сделать это.

Материал

1 S-15-08-N
1 обычная батарейка типа АА
Медный провод 30 см диаметром 1 мм, длина 30 см для проволочной петли
небольшая миска с водой примерно на 1 см (опционально, чтобы обеспечить контакт)

Совет: Медный провод можно сделать из обычного электрического кабеля со снятой изоляцией.

Инструкции
1) Сначала сформируйте круглую часть проволочной петли, обернув проволоку вокруг магнита (полтора витка).
Вы также можете использовать батарею, чтобы сформировать круглую часть, но вы должны быть осторожны, чтобы не намотать слишком туго, иначе петля не налезет на несколько больший магнит.

2) Оставшуюся часть проволоки согните в форму, показанную на фото.
Затем сформируйте петлевой шип, на который будет помещена батарея.

Размеры готовой петли: 6 см в высоту, 4,5 см в ширину.

3) Поместите магнит на отрицательный полюс батареи.
При необходимости вы можете сделать небольшую вмятину на положительном полюсе батареи, чтобы штырь лучше центрировался на нем.

Физический фон

Униполярный двигатель — хороший эксперимент для демонстрации так называемой силы Лоренца.
Это происходит, когда электрически заряженный проводник помещается в магнитное поле.
Направление, в котором вращается двигатель, указывает, где находятся северный и южный полюса магнита.

Магнитный двигатель (очень простой двигатель постоянного тока)

Комплект магнитного двигателя

Марка
простой электродвигатель

ВНИМАНИЕ: У нас есть
недавно обновил эту страницу с инструкциями. Пожалуйста, сообщайте о любых ошибках
или двусмысленность
[email protected] или по телефону (973) 777-3113.

Изготовление простого электродвигателя
это образовательная деятельность, которую также можно попробовать в качестве школы
проект или научный проект. С помощью этого проекта студенты могут узнать
и продемонстрировать преобразование электрической энергии в механическую
энергия. В этом простом двигателе вы будете использовать 1,5-вольтовую батарею.
Батареи предлагают однонаправленный поток электричества, также известный
как постоянный или постоянный ток. Вот почему этот мотор действительно
простой двигатель постоянного тока.

Список материалов

Основные компоненты простого ДК
Двигатель представляет собой кусок магнитной проволоки и небольшой магнит. Почти любой
тип магнита и любой тип магнитной проволоки будут работать нормально. Все
другие компоненты являются необязательными и могут быть легко заменены
другие материалы. Используйте ссылки и изображения на этой странице, чтобы увидеть
как другие делают свои собственные простые двигатели постоянного тока. Этот особый дизайн
двигателя постоянного тока хорошо подходит для школьных проектов.

Материалы
включают:

1. Держатель батареи	2. Керамический дисковый магнит
3. Магнитный провод	4. Английские булавки
5. Винты	6. Деревянный блок

Введение

Электродвигатели повсюду; даже в твоем компьютере есть электричество
двигатели для питания охлаждающих вентиляторов и жестких дисков. Построение простого
Электродвигатель постоянного тока — отличный способ узнать, как они работают, и это
очень весело наблюдать за вращением твоего творения.

Цель

Цель этого проекта — построить простой электродвигатель.
с нуля.

Как сделать?

Пуск с обмоткой якоря , часть двигателя
что движется. Чтобы арматура получилась красивой и круглой, намотайте ее на
цилиндрической формы, такой как труба или небольшой АА
батарея. Диаметр не критичен, но должен соотноситься с
размер провода. Тонкая проволока требует небольшой формы, толстая проволока требует
более крупная форма. Для достижения наилучших результатов диаметр катушки должен быть
такой же, как диаметр магнита, который вы используете.

Оставив пару дюймов провода свободным
каждый конец, ветер
от 6 до 9
поворачивается вокруг формы цилиндра. Не пытайтесь быть аккуратным, немного
хаотичность поможет пучку лучше держать форму.

Теперь осторожно снимите катушку с формы, удерживая провод так, чтобы
он не теряет форму.

Чтобы катушка держалась
сформируйте постоянно, скрутите свободные концы и оберните один свободный конец проволоки вокруг
намотайте пару раз, затем пропустите его через петлю
и заверните несколько витков в противоположную сторону.

Убедитесь, что новая привязка поворачивается
точно напротив друг друга, поэтому катушка может легко включиться
ось, образованная двумя свободными концами проволоки, наподобие колеса.

Если этот метод удержания катушки слишком сложен,
не стесняйтесь использовать скотч или изоленту для выполнения работы.
важно держать катушку вместе, и иметь два
концы проволоки хорошо закреплены и выровнены по прямой линии, поэтому
они образуют хорошую ось.

Вот где открывается секретный трюк, который делает
моторная работа. Это секретный трюк, потому что он маленький и тонкий.
вещь, и очень трудно увидеть, когда двигатель работает. Даже
люди, которые много знают о двигателях, могут быть озадачены, пока не изучат
это близко и найти секрет.

Держите катушку на краю стола так, чтобы катушка
прямо вверх
и вниз (не плашмя на столе), а один из свободных концов провода
ровно лежать на столе. Острым ножом снимите верхнюю половину
изоляция со свободного конца провода. Будьте осторожны, чтобы оставить
нижняя половина провода с неповрежденной эмалевой изоляцией. Вершина
половина провода будет блестящей голой медью, а нижняя половина будет
быть цветом изоляции.

Проделайте то же самое с другим свободным концом провода, убедившись, что
блестящая голая медная сторона обращена вверх на обоих концах провода.

Идея фокуса в том, что арматура остановится.
на двух опорах из английской булавки из неизолированной проволоки. Эти опоры будут прикреплены
к каждому концу батареи, чтобы электричество могло течь от одной опоры
в якорь и обратно через другую опору к аккумулятору.
Но это произойдет только тогда, когда оголенная половина провода обращена
вниз, касаясь опор. Когда оголенная медная половина обращена вверх,
изолированная половина касается опор, и ток не может
поток.

Следующим шагом является подготовка опор осей.
С помощью плоскогубцев согните две английские булавки посередине.
английские булавки могут проводить электричество к якорю, в то время как петли проволоки
на предохранительной булавке может удерживать его.

Базой для этого мотора будет
деревянный блок. Это
хорошая основа, потому что она тяжелая, устойчивая и хорошо выглядит
для презентации в классе или на научной ярмарке. Деревянный блок
достаточно большой, чтобы держать батарею, а также.

Используйте винты для крепления изогнутого предохранителя
булавки на деревянном блоке так, чтобы петли были обращены друг к другу и
примерно на 1 дюйм друг от друга.

Подсоедините провода от держателя батареи к
опоры (гнутые английские булавки)

Поместите английские булавки так, чтобы кольца
достаточно далеко друг от друга, чтобы якорь мог свободно вращаться. Вставьте винты
через замок английской булавки в древесину. Разведите предохранительные штифты a
немного и вставьте якорь в оба кольца, затем откиньте их назад
чтобы они были рядом с катушкой, но не касались ее.

Вставьте батарею в держатель. Поместите магнит сверху
деревянный блок прямо под катушкой. Убедитесь, что катушка может
все еще свободно вращается, и что он просто не попадает в магнит.

На некоторых изображениях можно увидеть зубочистку
или пластиковая полоска, застрявшая между батареей
и электрический контакт в держателе. Это переключатель включения/выключения.
Снимите его, чтобы позволить электричеству течь в двигатель, и
замените его, если вы хотите остановить двигатель и сохранить
батарея.

Осторожно поверните якорь, чтобы запустить двигатель. если это не
запусти, попробуй покрутить в другую сторону. Мотор будет только
вращаться в одном направлении.

Если двигатель по-прежнему не запускается, внимательно проверьте все
электрические соединения. Аккумулятор подключен, поэтому одна поддержка
касается положительного конца батареи, а другой касается
отрицательный конец? Соприкасается ли голая медная половина провода якоря?
опорные провода внизу и только внизу? Это
арматура свободно крутится?

Если все это правильно, ваш моторчик должен быть
вращается с довольно высокой скоростью. Попробуйте подержать его вверх ногами.
Двигатель должен вращаться в противоположном направлении, если магнит включен.
сверху, а не снизу. Попробуйте перевернуть магнит вверх дном и
посмотреть в какую сторону крутится двигатель. Если вам нужен мотор, который
магнит сбоку, а не сверху или снизу, можно просто
сделать новый якорь, но на этот раз положить катушку на стол
когда соскребаешь изоляцию с верхней половины свободного провода
заканчивается.

Термины, концепции и вопросы для начала фонового исследования

Чтобы провести эксперимент в этой области, вы должны провести исследование, которое
позволяет понять следующие термины и понятия:

якорь или ротор,

коммутатор

,
щетки,

полевой магнит

электромагнит

и
принципы работы двигателя постоянного тока.

Более продвинутые студенты также захотят изучить:

правило правой руки,

индукция

, и
обратная ЭДС.

Библиография

Вот некоторые ресурсы для начала работы:

Как работают электродвигатели:
http://electronics.howstuffworks.com/motor.htm
Простые электродвигатели:
http://www.simplemotor.com/

Инструкции для простого мотора, описанного ниже, можно найти в любом из
эти сайты:

http://www.scitoys.com/scitoys/scitoys/electro/electro.html#мотор
http://www.exploratorium.edu/snacks/stripped_down_motor.html

Дополнительные примечания:

Еще один способ приготовления
арматура оборачивает два конца провода в два
противоположные стороны петли. Таким образом, половина петли
будет иметь больше проволоки, чем другая половина, и она станет
тяжелее. Это изменит баланс и усложнит
арматура крутиться. В этом случае вы можете переместить один из
слегка привязывается к более тяжелой стороне, чтобы получить баланс
опять таки.

Резонансный двигатель: Резонанс шагового двигателя — статья

Резонанс шагового двигателя — статья

Шаговым двигателям свойственен нежелательный эффект, называемый резонансом. Эффект проявляется в виде
внезапного
падения момента на некоторых скоростях. Это может привести к пропуску шагов и потере синхронности. Эффект
проявляется
в том случае, если частота шагов совпадает с собственной резонансной частотой ротора двигателя.

Когда двигатель совершает шаг, ротор не сразу устанавливается в новую позицию, а совершает затухающие
колебания. Дело
в том, что систему ротор – магнитное поле – статор можно рассматривать как пружинный маятник, частота
колебаний
которого зависит от момента инерции ротора (плюс нагрузки) и величины магнитного поля. Ввиду сложной
конфигурации
магнитного поля, резонансная частота ротора зависит от амплитуды колебаний. При уменьшении амплитуды частота
растет,
приближаясь к малоамплитудной частоте, которая более просто вычисляется количественно. Эта частота зависит
от угла
шага и от отношения момента удержания к моменту инерции ротора. Больший момент удержания и меньший момент
инерции
приводят к увеличению резонансной частоты.

Резонансная частота вычисляется по формуле:

F₀ = (N*T_H/(J_R+J_L))^0.5/4*pi,

где F₀ – резонансная частота,
N – число полных шагов на оборот,
T_H – момент удержания для используемого способа управления и тока фаз,
J_R– момент инерции ротора,
J_L – момент инерции нагрузки.

Необходимо заметить, что резонансную частоту определяет момент инерции собственно ротора двигателя плюс
момент
инерции нагрузки, подключенной к валу двигателя. Поэтому резонансная частота ротора ненагруженного
двигателя, которая
иногда приводится среди параметров, имеет маленькую практическую ценность, так как любая нагрузка,
подсоединенная к
двигателю, изменит эту частоту.

купить шаговый двигатель

купить блок управления шаговым двигателем

На практике эффект резонанса приводит к трудностям при работе на частоте, близкой к резонансной. Момент на
частоте
резонанса равен нулю и без принятия специальных мер шаговый двигатель не может при разгоне пройти
резонансную частоту.
В любом случае, явление резонанса способно существенно ухудшить точностные характеристики привода.

В системах с низким демпфированием существует опасность потери шагов или повышения шума, когда двигатель
работает
вблизи резонансной частоты. В некоторых случаях проблемы могут возникать и на гармониках частоты основного
резонанса.

Когда используется не микрошаговый режим, основной причиной появления колебаний является прерывистое
вращение ротора.
При осуществлении шага ротору толчком сообщается некоторая энергия. Этот толчок возбуждает колебания.
Энергия, которая
сообщается ротору в полушаговом режиме, составляет около 30% от энергии полного шага. Поэтому в полушаговом
режиме
амплитуда колебаний существенно меньше. В микрошаговом режиме с шагом 1/32 основного при каждом микрошаге
сообщается
всего около 0.1% от энергии полного шага. Поэтому в микрошаговом режиме явление резонанса практически
незаметно.

Для борьбы с резонансом можно использовать различные методы. Например, применение эластичных материалов при
выполнении механических муфт связи с нагрузкой. Эластичный материал способствует поглощению энергии в
резонансной
системе, что приводит к затуханию паразитных колебаний. Другим способом является применение вязкого трения.
Выпускаются специальные демпферы, где внутри полого цилиндра, заполненного для борьбы с резонансом можно
использовать различные методы. Например, применение эластичных материалов при выполнении механических муфт
связи с
нагрузкой. Эластичный материал способствует поглощению энергии в резонансной системе, что приводит к
затуханию
паразитных колебаний. Другим способом является применение вязкого трения. Выпускаются специальные демпферы,
где внутри
полого цилиндра, заполненного вязкой кремнийорганической смазкой, может вращаться металлический диск. При
вращении
этой системы с ускорением диск испытывает вязкое трение, что эффективно демпфирует систему.

Существуют электрические методы борьбы с резонансом. Колеблющийся ротор приводит к возникновению в обмотках
статора
ЭДС. Если закоротить обмотки, которые на данном шаге не используются, это приведет к демпфированию
резонанса.

И, наконец, существуют методы борьбы с резонансом на уровне алгоритма работы драйвера шагового двигателя. Например, можно
использовать
тот факт, что при работе с двумя включенными фазами резонансная частота примерно на 20% выше, чем с одной
включенной
фазой. Если резонансная частота точно известна, то ее можно проходить, меняя режим работы.

Если это возможно, при старте и остановке нужно использовать частоты выше резонансной. Увеличение момента
инерции
системы ротор-нагрузка уменьшает резонансную частоту.

Самой эффективной мерой для борьбы с резонансом является применение микрошагового
режима.

Двигатели с резонансной трубой

Харьковский спортсмен чемпион Советского Союза Е. Вербицкий имеет немалый опыт работы с микролитражными двигателями. Мы публикуем статью Вербицкого, а которой подводится итоги его экспериментов. Думается, что статья представит интерес для наших читателей авиамоделистов.

В последнее время многие авиамоделисты используют на микродвигателях эффект таи называемого настроенного выхлопа, другими словами, применяют резонансные выхлопные трубы. Иногда эти трубы именуют глушителями. Действительно, они уменьшают уровень шума работающего двигателя, но основное их назначение — повысить мощность. При правильном подборе резонансной выхлопной трубы и соответствующей переделки двигателя можно получить довольно ощутимый прирост мощности.

По некоторым данным настроенный выхлоп способствует повышению мощности на 20—25 процентов. Поскольку замер мощности — довольно непростой процесс, требующий специального оборудования, косвенно о мощности можно судить по оборотам коленчатого вала на одном и том же воздушном винте.

Установка резонансной выхлопной грубы на двигатель «Супер-тигре G20/15» дала следующие результаты: на рабочем воздушном винте летающей модели серийный двигатель развивал 20 тысяч оборотов в минуту, после применения настроенного выхлопа — 21500—22500 об мим.

Получить что-либо подобное другими усовершенствованиями и модернизацией очень трудно. Предлагается следующий способ переделки отечественных двигателей «Метеор», «ЦСКАМ» и импортного «Супер-тигре G20/15». все размеры на чертежах соответствуют «Супер-тигре», для остальных возможны некоторые незначительные отклонения.

Пожалуй, самое сложное — это изготовить новый поршень. Для двигателей с настроенным выхлопом при положении поршня в верхней мертвой точке важно, чтобы полость картера не соединялась с атмосферой через выхлопное окно гильзы цилиндра, то есть не должно происходить декомпрессии картера. в серийных двигателях по другим соображениям подобное условие не выполняется, поэтому юбку нового поршня надо сделать длиннее (рис. 1).

Чертежи резонансной трубы. Фото кликабельно

О материале. В первом приближении можно взять любой серый чугун. Крайне необходимо обеспечить перпендикулярность осей поршня и поршневого пальца. Желательно, для двигателей с выхлопом назад («МВВСы) обязательно поршневой палец фиксировать стопорными кольцами, которые изготовляются из стальной проволоки диаметром 0,25—0,3 мм.

Для получения желаемого эффекта настроенного выхлопа мы изменим диаграмму газораспределения двигателя. Фазу всасывания, которая а рассматриваемых двигателях не зависит от положения поршня и определяется всасывающим отверстием в коленчатом валу, оставить прежней. Фазу выхлопа увеличим, перепад в фазах выхлопа и перепуска доведем до 20—30 градусов, для чего верхнюю кромку выхлопного окна гильзы распилим на 1 — 1,4 мм. Перепускное окно гильзы не нужно изменять.

На серийных двигателях фаза перепуска колеблется в пределах 140. В нашем случае она порядка 130 градусов. Для уменьшения фазы сделаем новый шатун с межосевым расстоянием 26 мм (в серийном варианте это расстояние равно 25,5 мм). При изготовлении шатуна (материал—прокатный Д16Т) важно выдержать параллельность осей пальца кривошипа и пальца поршня.

Остальные размеры оставим такими же, как на серийном образце.

Мощность двигателя в некоторой степени зависит от геометрической формы внутренней части головки цилиндра. Существуют различные конфигурации головок. Предложенная на рис. 2 ныне применяется многими спортсменами. Обратите внимание на небольшую конусность торцевой внутренней части (3 ), необходимую для предотвращения гидравлического удара при положении поршня в верхней мертвой точке.

Особенно большое значение для нормальной работы двигателя имеет правильно подобранная степень сжатия, которая определяется объёмом камеры сгорания. Объём лучше всего замерять медицинским шприцем. В двигателях без резонансной трубы этот объем равен 0,3 см³, в нашем случае мы ее увеличим до 0,34- 0,36 см³ то есть несколько уменьшим степень сжатия. Головка цилиндра из Д16Т, Д1Т, АК-6 или АК-8.

Противовес коленчатого вала обрабатывается (рис. 3) так, чтобы вырез на юбке поршня был как можно меньше. Без такого выреза обойтись нельзя. В нижней мертвой точке поршень не должен касаться коленчатого вала. Слишком большой вырез может привести к декомпрессии картера при положении поршня в верхней мертвой точке.

Новая задняя крышка картера изготавливается по рис. 4.

Резонансная труба устанавливается на двигателе посредством переходника (рис. 5), который через уплотнительную прокладку из паранита прикрепляется к выхлопному патрубку. Установить переходник можно по-разному. На картере двигателя «Супер-тигре», например, предусмотрены две проушины. Главным условием здесь является герметичность системы: резонансная труба — переходник — картер двигателя. Важно, чтобы стыковка резонансной трубы и переходника ни в коем случае не была жесткой. Лучше всего применить селиконовую (жаростойкую) резину (рис. 6).

Резонансную трубу (рис. 7) можно сделать на токарном станке из магниевого сплава МА-8 или дюраля Д16Т. Она состоит из двух частей: переднего и заднего конусов, соединенных клеем БФ-2 или эпоксидной смолой ЭД-5, или ЭД-6.

Некоторые спортсмены успешно применяют точечную сварку для изготовления труб из листового титана или тонкой нержавеющей стали.

Резонансную трубу на токарном станке изготовляют а такой последовательности:

Заготовку диаметром 294-30 мм и длиной 183 мм установить в патроне токарного станка и расточить внутреннюю цилиндрическую поверхность входной части переднего конуса.

Не снимав детали, подпереть консольную часть вращающимся центром задней бабки станка. Выточить наружную цилиндрическую поверхность входной части трубы (рис. 8).

Изготовить упорную пяту под вращающийся центр (рис. 9)

Деталь установить в патроне станка, как показано на рис. 10. Расточить внутреннюю часть конуса.

Установить деталь (рис. 11), подпереть вращающимся центром (через упорную пяту) и выточить наружную поверхность конуса. Деталь готова.

Аналогичным образом делается и задний конус резонансной трубы, правда, упорная пята здесь несколько другая (рис. 12).

Заключительная операция — склеить оба конуса между собой.

Предложенная выхлопная труба, применительно к указанным мною двигателям, рассчитана на обороты 21 500—22 500 об/мин. Тщательно надо подбирать винт. На слишком большом винте (аэродинамически тяжелом) двигатель не сможет выйти на обороты, близкие к резонансным, и труба, как говорят, не «включится». На аэродинамически легком винте труба не позволит выйти на обороты выше резонансных. Двигатель будет не догружен, и коэффициент полезного действия такой системы ниже оптимального.

Как подбирать винт? На двигатель с трубой, топливная система которого уже отлажена на винте первого приближения, изготовим заранее несколько больший винт, чтобы труба на нем в полете не «включалась». Постепенно облегчим его (уменьшением диаметра и ширины лопасти) до появления резонансного режима. Такой винт можно считать правильно подобранным, разумеется, при полном соответствии всем другим расчетным данным.

Инженер Е. ВЕРБИЦКИЙ. Харьков.

Чемпион Советского Союза. Мастер спорта международного класса

Как работает резонансная труба

Резонансные трубы для кордового пилотажа

Двигатель для скоростной модели

Пилотажные двигатели с дудками (трубами)

Резонанс (электродвигатели)

3.14.5
Каждый механический объект имеет свойства массы, жесткости и демпфирования, которые определяют его собственную частоту колебаний. Масса — это объем материала, умноженный на его плотность в
раз. Жесткость зависит от эластичности материала. Демпфирование является мерой способности системы рассеивать вибрационную энергию.
Собственная частота прямо пропорциональна жесткости и обратно пропорциональна массе. Это частота, с которой объект будет вибрировать при ударе.
Такие материалы, как мягкая резина, обладают высоким уровнем демпфирования и низкой жесткостью и имеют тенденцию поглощать и рассеивать вибрацию. Большинство твердых материалов имеют более высокую жесткость и более низкий уровень демпфирования. Коэффициент демпфирования определяет скорость потери энергии в окружающую среду. Коэффициент демпфирования является нелинейным параметром и изменяется со скоростью. Для данной конструкции существует частота, при которой коэффициент демпфирования приближается к нулю, и поэтому поглощается очень мало энергии колебаний.
Резонанс и критические скорости — это частоты, которые определяются собственными частотами, демпфированием и вибрационными силами. Резонанс — это состояние конструкции, при котором частота вибрационной силы, такой как дисбаланс массы, равна собственной частоте системы. Если вибрационная сила создается вращающейся частью, резонанс называется критической скоростью.
Структура или объект могут возбуждаться одной или несколькими вибрационными силами. Вибрационные силы могут быть вызваны различными факторами, в том числе конструкцией, монтажом, изготовлением и износом, либо сила может иметь одну постоянную частоту, как это происходит при неуравновешенности масс.
Вращающийся узел с любым конечным дисбалансом действует как вибровозбудитель и создает силу при вращении. Это называется частотой возбуждения. Когда собственная частота и частота возбуждения совпадают, говорят, что существует состояние резонанса. Когда скорость вращения приближается к резонансной частоте, действие силы увеличивается. На резонансной частоте амплитуды колебаний могут стать очень большими. Если уровень скорости близок к резонансной частоте, очень низкий уровень дисбаланса может по-прежнему генерировать неприемлемые амплитуды вибрации.
Когда скорость вращения достигает резонансной частоты, опорная конструкция начинает вибрировать непосредственно от возбуждающей силы (фазовый сдвиг = 0°). По мере увеличения скорости ближе к резонансу фаза начинает сдвигаться до тех пор, пока в резонансе не произойдет сдвиг фазы на 90°. Поскольку скорость вращения продолжает увеличиваться, фаза продолжает изменяться, пока не достигнет оппозиции (фазовый сдвиг = 180°).
Балансировка требует точного знания как величины, так и местоположения дисбаланса, поэтому следует избегать скоростей балансировки, близких к резонансу. Небольшое изменение скорости приведет к большому изменению как количества, так и угла измеряемого сигнала, и результаты будут неверными.
Иногда оборудование предназначено для подчеркивания резонансной частоты. Камертон или фортепианная струна производят сильные колебания на резонансной частоте, что полезно; однако это не относится к жесткому ротору, где требуется прямо противоположное условие.
Вибрации с большой амплитудой могут вызвать преждевременное усталостное разрушение. Энергия, затрачиваемая на такие колебания, вызывает значительные потери мощности и снижение скорости. Кроме того, уровень шума от вибрации может раздражать оператора, а также наносить ущерб компонентам, окружающим подшипники.
Из этого следует, что по мере увеличения скорости и плотности удержание резонанса вдали от рабочей скорости является важной частью работы проектировщика сборки. Обеспечение того, чтобы скорость балансировки и конструкция инструмента избегали резонанса, является важной частью работы производителей балансировочных станков и инструментов.

Линейные резонансные приводы – LRA

В рамках линейки вибрационных двигателей Precision Haptic™ мы предлагаем несколько типов вибрационных двигателей с линейным резонансным приводом (LRA) (также известных как линейные вибраторы). Двигатели LRA отличаются от вибрационных двигателей с эксцентриковыми вращающимися массами (ERM) тем, как они работают, как они используются и как долго они служат.

Если у вас есть приложение, требующее устойчивой вибрации или высокой достоверности рейтинга MTTF, рассмотрите наши вибрационные двигатели с линейным резонансным приводом в качестве альтернативы бесщеточным вибрационным двигателям с длительным сроком службы. Но имейте в виду, что более длительный срок службы и более высокий уровень контроля немного усложняются — продолжайте читать, чтобы узнать больше.

Общая конструкция линейного вибратора LRA с осью Y

На приведенном выше рисунке показано общее расположение деталей внутри вибрационного двигателя LRA с осью Y. Читатели, знакомые с аудиотехникой, заметят, что привод звуковой катушки очень похож на этот громкоговоритель. Однако вместо конуса, генерирующего волны звукового давления, имеется масса, генерирующая колебания.

Ниже приведен еще один LRA, который работает так же, однако колебания направлены только по оси Z. Это предлагает пользователям более широкий выбор дизайна, поскольку они могут создавать вибрации как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

Свяжитесь с нами по телефону

Поговорите с членом нашей команды.

Каталог двигателей

Ищете нашу продукцию?

Надежные, экономичные миниатюрные механизмы и двигатели, отвечающие вашим требованиям.

Магнитное поле создается звуковой катушкой, которая взаимодействует с массой магнита, подвешенной на пружине. Поскольку магнитное поле изменяется в зависимости от приложенного управляющего сигнала, магнит и масса перемещаются вверх и вниз при взаимодействии с пружиной.

Резонансная частота работы

Опять же, те читатели, которые знакомы с вибрацией, радиочастотой или аудиотехникой, быстро заметят, что прикрепление груза к пружине вызывает эффект резонанса. Сочетание жесткости пружины, массы и размера магнита/катушки приводит к тому, что линейный вибратор имеет собственную резонансную частоту.

На этой собственной резонансной частоте LRA работает наиболее эффективно, как видно из зависимости выходной амплитуды от частоты на графике Боде выше для нашего линейного резонансного актуатора C10-100.

Обычно для вибраторов с осью Y резонансные частоты составляют около 175–235 Гц, см. наш диапазон здесь.

Управление линейными резонансными приводами / линейными вибраторами

Линейные вибраторы

LRA должны приводиться в действие сигналом переменного тока, подобно громкоговорителю. Предпочтительно, чтобы этот сигнал был синусоидой на резонансной частоте, как показано ниже.

Форма управляющего сигнала, конечно, может быть модулирована по амплитуде для создания более сложных эффектов тактильной обратной связи.

Прочтите наш бюллетень по применению вибрационных двигателей LRA, чтобы узнать больше.

Увеличенный срок службы линейных вибраторов

В отличие от большинства вибрационных двигателей с электромеханической коммутацией, вибрационные двигатели LRA практически бесщеточные, поскольку для привода массы в них используется звуковая катушка. Это означает, что единственными движущимися частями, которые могут выйти из строя, являются пружины. Эти пружины смоделированы с помощью анализа методом конечных элементов (FEA) и работают в пределах своей неусталостной зоны.

При незначительном механическом износе режимы отказа ограничиваются старением внутренних компонентов, что приводит к гораздо более длительному режиму отказа MTTF, чем у традиционных вибрационных двигателей с щеточным эксцентриком (ERM).

Двигатель со встречными поршнями: Зачем инженеры возвращают встречные поршни — ДРАЙВ

Зачем инженеры возвращают встречные поршни — ДРАЙВ

Новости
Наши тест-драйвы
Наши видео
Поиск по сайту
Полная версия сайта

Acura
Alfa Romeo
Aston Martin
Audi
Bentley
Bilenkin Classic Cars
BMW
Brilliance
Cadillac
Changan
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Daewoo
Datsun
Dodge
Dongfeng
DS
Exeed
FAW
Ferrari
FIAT
Ford
Foton
GAC
Geely
Genesis
Great Wall
Haima
Haval
Hawtai
Honda
Hummer
Hyundai
Infiniti
Isuzu
JAC
Jaguar
Jeep
Kia
Lada
Lamborghini
Land Rover
Lexus
Lifan
Maserati
Mazda
Mercedes-Benz
MINI
Mitsubishi
Nissan
Omoda
Opel
Peugeot
Porsche
Ravon
Renault
Rolls-Royce
Saab
SEAT
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tesla
Toyota
Volkswagen
Volvo
Zotye
УАЗ

Acura
Alfa Romeo
Aston Martin
Audi
Bentley
BCC
BMW
Brilliance
Cadillac
Changan
Chery
Chevrolet
Chrysler
Citroen
Daewoo
Datsun
Dodge
Dongfeng
DS
Exeed
FAW
Ferrari
FIAT
Ford
Foton
GAC
Geely
Genesis
Great Wall
Haima
Haval
Hawtai
Honda
Hummer
Hyundai
Infiniti
Isuzu
JAC
Jaguar
Jeep
Kia
Lada
Lamborghini
Land Rover
Lexus
Lifan
Maserati
Mazda
Mercedes-Benz
MINI
Mitsubishi
Nissan
Omoda
Opel
Peugeot
Porsche
Ravon
Renault
Rolls-Royce
Saab
SEAT
Skoda
Smart
SsangYong
Subaru
Suzuki
Tesla
Toyota
Volkswagen
Volvo
Zotye
УАЗ

Леонид Попов,
000Z»>26 июля 2010. Иллюстрации: EcoMotors, Green Car Congress, Wikimedia Commons

За последнее десятилетие изобретатели в разных странах выдали кучу самых экзотических схем ДВС, некоторые даже удалось воплотить в металле. Но массовая индустрия продолжает выпускать моторы классического вида. Проблема в конструкторских просчётах новичков или в отсутствии у них финансирования?

Недавнее известие о том, что миллиардер Билл Гейтс и инвестиционная фирма Khosla Ventures решили вложить миллионы в компанию EcoMotors, проектирующую двигатели со встречным движением поршней, заставило нас детально рассмотреть заокеанскую разработку. У подобных моторов давняя история, но широкого распространения они не получили, во всяком случае на автомобильном транспорте. EcoMotors придала, казалось бы, известному блюду новый вкус.

Свой двигатель с двумя оппозитными цилиндрами, в каждом из которых работает по два встречных поршня, EcoMotors назвала незамысловато — OPOC, что значит Opposed Piston Opposed Cylinder — «оппозитные поршни, оппозитные цилиндры». В принципе, по такой схеме может работать как бензиновый мотор (или ДВС, потребляющий спирт), так и дизельный, но пока компания сосредоточила усилия на втором варианте.

Первый двигатель типа OPOC — дизельную модель EM100 (число означает диаметр цилиндров в миллиметрах) американская компания впервые показала общественности весной 2010 года. По информации EcoMotors, весит агрегат 134 кг, размеры его составляют 58 (длина) х 105 (ширина) х 47 (высота) см, развивает он мощность 325 лошадиных сил и выдаёт крутящий момент 900 Н•м.

Двигатель OPOC — двухтактный, так что за один оборот коленчатого вала встречные поршни каждого из цилиндров совершают рабочий ход. При движении к своим мёртвым точкам они открывают окна в стенках цилиндров. Причём один из поршней заведует впуском, второй — выпуском. На рисунке ниже их легко распознать по цветам — синему и красному соответственно. При этом окна расположены так, что выпускное открывается чуть раньше впускного и закрывается также раньше. Это важно для хорошего газообмена.

Ключевые компоненты OPOC, вид сверху и спереди. Обратите внимание на несимметричное расположение впускных и выпускных патрубков относительно коленвала.

Устранение головок цилиндров, клапанов и механизма их привода упростило мотор, сделало его легче, снизило потери на трение и даже расход масла (по оценке компании, вдвое против обычного дизеля). Но ведь такими преимуществами вроде бы могут похвастать и другие двухтактные моторы со встречными поршнями?

Изюминка новинки в том, что все поршни в ней соединены с единственным центральным коленвалом, в то время как раньше схожие конструкции требовали двух коленчатых валов по краям движка. Соответственно, они были заметно крупнее и тяжелее, и неудивительно, что применение нашли в основном на тепловозах и судах. Ну а OPOC, схема работы которого представлена в ролике ниже, нацелен на куда более широкий спектр машин.

Как любой двухтактник, OPOC нуждается во внешнем устройстве, которое продувало бы цилиндры в момент открытия окон. В рассматриваемом случае конструкторы решили возложить эту обязанность на турбонаддув. Но очевидно, он не поможет при запуске мотора, а сами цилиндры «вдохнуть» и «выдохнуть» не способны.

Решение опять же нашлось в давней идее, которую ряд компаний обкатывал, но до ума никто так и не довёл. На вал классической турбинки инженеры поставили электродвигатель. При запуске и до тех пор, пока ДВС не набрал обороты, этот моторчик получает энергию от батарей, обеспечивая «дыхание» OPOC. А далее мотор отключается, и турбонаддув превращается в самый обычный. Более того, на высоких оборотах, когда поток выхлопных газов велик, электромотор в турбине может превращаться в генератор, подпитывающий батареи машины.

Электрический турбонаддув — один из самых спорных элементов новинки. Для его раскрутки нужно приличное количество энергии, что приводит к необходимости ёмких и мощных батарей, а значит, удорожает конструкцию.

Новая схема, по утверждению её создателей, отличается очень хорошей продувкой цилиндров, а потому позволяет извлечь наибольшую выгоду из самого двухтактного цикла, теоретически позволяющего достичь вдвое большей литровой мощности двигателя, по сравнению с четырёхтактным. Хотя на практике такого показателя ещё не достигалось. Система OPOC обладает рядом иных любопытных особенностей.

При новой конфигурации для того, чтобы обеспечить заданный рабочий объём, каждому из поршней за один ход требуется пройти вдвое меньшее расстояние. Это означает и меньшую скорость движения при фиксированных оборотах, следовательно, и меньшие потери на трение. Всеми этими особенностями двигатель OPOC обязан в первую очередь Петеру Хофбауэру. Основатель, председатель и технический директор EcoMotors ранее много лет возглавлял разработку перспективных двигателей в компании Volkswagen. К примеру, на его счету смещённо-рядный мотор VR6 с малым (15 градусов) углом развала цилиндров. И хотя фирма EcoMotors была основана в 2008 году, сам Хофбауэр начал размышлять над OPOC на несколько лет раньше.

Идея Петера Хофбауэра хотя сама по себе и свежа, но корнями уходит в 1930-е годы. Отправной точкой его изысканиям послужили созданный Гуго Юнкерсом авиационный дизель со встречными поршнями Junkers JUMO 205 (вверху) и бензиновые «оппозитники» Фердинанда Порше (внизу), в числе которых мотор автомобиля, получившего после войны всемирную известность под именем «Жук». Фактически Хофбауэр скрестил эти две конструкции.

Компания сообщает, что OPOC в дизельном варианте на 30–50% легче, чем обычный турбодизель той же мощности, содержит на 50% меньше деталей, занимает в два-четыре раза меньше места под капотом и при этом может быть (при определённых условиях) на 45–50% экономичнее. Последняя цифра вызывает у специалистов самые большие сомнения, однако, даже если выигрыш в расходе преувеличен, основания для оптимистичных заявлений у EcoMotors имеются. Первый образец ДВС OPOC, по утверждению фирмы, провёл на динамометрическом стенде свыше 500 часов. Можно констатировать, что схема работает. С характеристиками дело обстоит не так однозначно. Модель EM100, которую ныне испытывают инженеры, выдаёт заявленные параметры по мощности и крутящему моменту только при настройках, не учитывающих токсичность выхлопа. Такую версию OPOC компания предлагает ставить на военную технику, для которой отношение отдачи к весу важнее прочего.

Для обычного транспорта EcoMotors предлагает настраивать те же движки несколько иначе: на 300 л.с. и 746 Н•м. Улучшение экономичности против обычных дизелей в таком случае обещано «всего» 15-процентное, но и оно выглядит огромным шагом вперёд, так как обычно компании борются за каждый процент. Дальнейшая экономия возможна при объединении пары таких моторов в четырёхцилиндровый агрегат. То, что раньше было самостоятельным мотором, превращается в модуль. Между ними EcoMotors намерена ставить управляемую электроникой муфту. При малой нагрузке, мол, будет работать только один модуль, при большой — подключится второй. А так как OPOC хорошо уравновешен, все действующие силы тут компенсируют друг друга и мотор отличается минимумом вибраций, то и активация «спящей» половинки в любой момент пройдёт гладко.

Замысел этот похож на известное отключение цилиндров в больших V-образных двигателях. Вот только там «холостые» поршни всё равно продолжают движение вверх-вниз, здесь же половина мотора останавливается полностью, а вторая продолжает трудиться в выгодном режиме. Кроме того, в такой бинарной схеме инженеры предлагают ещё немного снизить предельную отдачу каждого модуля — до 240 «лошадок» (480 будет развивать весь агрегат). По соотношению мощности и веса это всё ещё будет очень достойный мотор, причём, мол, удастся добиться максимальной экономии горючего (тех самых 45%) и соответствия самым строгим нормам по токсичности выхлопа, уверяют разработчики.

Пока OPOC — система сырая, а её конструкторы больше раздают обещания. Но они оптимисты и приступили к расширению линейки. На чертежах уже вырисовывается 75-сильный двухцилиндровый мотор EM65 чуть меньшего размера и массы, чем EM100. Его, кстати, хотят перевести на бензин. Сферы же применения EM65 вполне очевидны: лёгкие грузовики и легковушки, в том числе гибриды. Определённым залогом, но не стопроцентной гарантией успеха экзотического ДВС является репутация его главного конструктора: Петер отдал Фольксвагену 20 лет жизни. И удивительно ли, к слову, что его нынешняя работа перекликается с проектами Порше, стоявшего у истоков знаменитой немецкой марки?

Комментарии

Лайкнуть

Твитнуть

Отправить

Полная версия сайта

Для чего инженеры возвращаются к встречным поршням :: Статьи о БМВ :: RU BMW

Известие о том, что известный всему миру миллиардер Билл Гейтс и инвестиционная фирма Khosla Ventures решили вложить в компанию EcoMotors свои миллионы, которая занимается проектированием двигателей с так называемым встречным движением поршней, потребовало от нас более детального обзора заокеанской разработки. Эти моторы имеют давнюю историю, однако широкого применения на автомобильном транспорте они не получили. Но EcoMotors удалось придать известному блюду совершенно новый вкус.

За последние 10 лет изобретатели многих странах смогли выдать множество самых экзотических схем двигателей. Однако массовая индустрия по-прежнему продолжает штамповать моторы всем привычного классического вида. В чём же проблема: в просчётах конструкторов — новичков или же в нехватке у них финансовых средств?

Свой ДВС, имеющий два оппозитных цилиндра, где двигаются по два встречных поршня, компания EcoMotors назвала просто — OPOC (Opposed Piston Opposed Cylinder). В переводе с английского «оппозитные поршни, оппозитные цилиндры». Используя подобную схему, могут работать и бензиновые моторы, и дизельные, и ДВС, потребляющие спирт, но компания сосредоточила усилия именно на дизельных вариантах двигателя OPOC.

Весной 2010 года американская компания показала впервые общественности первый двигатель типа OPOC. Им стал — дизельный агрегат EM100 (100 – это диаметр цилиндров в мм.). По данным EcoMotors вес двигателя составляет 134 кг при размерах — 58 (длина) х 105 (ширина) х 47 (высота) см. При таких габаритах агрегат выдаёт сумасшедший крутящий момент в 900 Н•м. при мощности в 325 л.с.

Двигатель OPOC является двухтактным, когда за один оборот коленвала встречные поршни каждого из цилиндров совершают рабочий ход. Во время движения к своим мёртвым точкам поршни открывают специальные окна в стенках цилиндров. При этом один из поршней отвечает за впуск, а другой — за выпуск. Окна расположены таким образом, чтобы выпускное открывалось чуть раньше впускного. Это же окно и закрывается раньше. Всё это очень важно для хорошего газообмена.

Ключевым компонентом OPOC является несимметричное расположение выпускных и впускных патрубков относительно коленчатого вала.

Устранение целого ряда компонентов и механизмов упростило мотор, позволило снизить его вес и потери на обязательное трение и расход масла (вдвое ниже, нежели у обычного дизеля). Но такими преимуществами могут похвастаться и другие подобные ДВС со встречными поршнями?

А особенность именно этой новинки состоит в том, что в ней поршни двигателя соединены при помощи единственного центрального коленвала, в то время как другим схожим конструкциям требуется два коленвала по краям движка. Как итог, они заметно тяжелее и крупнее, что позволило их применять в основном на судах и тепловозах. В свою очередь двигатель OPOC нацелен на более широкое применение.

OPOC, как и любой другой двухтактный ДВС, нуждается в установке внешнего устройства для продувки цилиндров в момент открытия окон. В данном случае конструкторы возложили эту работу на турбонаддув. Однако это не поможет во время запуска мотора, поскольку сами цилиндры не способны «вдохнуть» и «выдохнуть».

Решением стала давняя идея, обкатываемая, но не доведённая до ума целым рядом компаний. На вал обычной турбины инженеры установили электродвигатель. Во время запуска и до того момента, пока двигатель не набрал необходимые обороты, этот электрический моторчик получая энергию от батарей, обеспечивает «дыхание» OPOC. В последствие этот электродвигатель отключается, и турбонаддув становиться самым обычным. Кроме того на повышенных оборотах двигателя, когда велик поток выхлопных газов, электрический мотор на валу турбины превращается в генератор, который способен подпитывать аккумуляторы автомобиля.

Электротурбонаддув является одним из самых спорных элементов данной новинки, поскольку для его первоначальной раскрутки требуется значительное количество энергии, что приводит к удорожанию конструкции за счёт применения ёмких и мощных батарей.

Но, несмотря на это, по утверждению создателей их новая схема отличается достаточно хорошей продувкой цилиндров, а, следовательно, позволяет извлекать наибольшую выгоду непосредственно из самого двухтактного цикла. Чисто теоретически это позволяет достичь вдвое большей литровой мощности от ДВС, по сравнению с четырёхтактным собратом. Но на практике подобного показателя достичь, пока не удалось. Помимо всего прочего система OPOC имеет целый ряд и иных любопытных «штучек». Например, при расширении газы в цилиндре давят одновременно на оба поршня, передавая это усилие на вал, тем самым повышая эффективность всего двигателя по сравнению со схемой, где часть давления уходит на неподвижную камеру сгорания.

Новая конфигурация обеспечивает заданный рабочий объём, при котором каждому из поршней за один проход надо пройти расстояние вдвое меньше. Такое решение означает и меньшую скорость движения при фиксированных оборотах, и как следствие, меньшие потери на трение. В первую очередь Двигатель OPOC всеми своими особенностями обязан Петеру Хофбауэру, который является основателем, председателем и техническим директором EcoMotors, до этого много лет возглавлявший разработку самых перспективных ДВС в компании Volkswagen. На его счету всем известный смещённо-рядный мотор VR6, имеющий малый (около 15 градусов) угол развала цилиндров. Несмотря на то, что фирма EcoMotors была основана лишь в 2008 году, сам Хофбауэр думал над созданием OPOC гораздо раньше.

Сама по себе Идея Петера Хофбауэра свежа, но своими корнями уходит в далёкие 30-е годы 20-го столетия. Отправной точкой послужили такие изобретения как авиационный дизель со встречными поршнями Junkers JUMO 205, созданный Гуго Юнкерсом, и бензиновые «оппозитники» Фердинанда Порше, в число которых вошёл мотор автомобиля «Жук», получившего в послевоенное время всемирную известность. По правде сказать, то Хофбауэр смог скрестить эти две конструкции.

EcoMotors сообщает, что дизельный вариант OPOC на 30–50% легче, нежели обычный турбированный дизель той же мощности. ДВС OPOC имеет на половину меньше деталей, занимая до четырёх раз меньше места под капотом, и при этом при определённых условиях может быть экономичнее своих собратьев на 45–50%. Однако цифра, отвечающая за экономичность, вызывает у специалистов наибольшие сомнения. Первый же образец OPOC, по утверждению EcoMotors, провёл на специальном динамометрическом стенде более 500 часов. Если считать эту цифру правдой, то можно говорить о работоспособности данной схемы. А вот с характеристиками дело обстоит не так «безоблачно». Ныне испытываемая инженерами модель EM100, выдаёт заявленные параметры по крутящему моменту и мощности лишь при настройках, которые не учитывают токсичности выхлопа. Подобную модификацию OPOC компания предполагает устанавливать на военную технику, в которой отношение отдачи к весу наиболее важно.

EcoMotors для обычного транспорта предлагает устанавливать настройки тех же движков несколько иначе, получая в итоге 746 Н•м. и 300 л.с. В результате улучшение экономичности по сравнению с обычными дизелями предполагается «всего» в 15%, но и это выглядит гигантским шагом вперёд, поскольку обычно производители борются за каждый процент. Последующая экономия возможна только в случае объединения пары таких моторов в четырёхцилиндровый двигатель. Соответственно, то, что раньше было самостоятельным ДВС, превращается в модули, между которыми EcoMotors собирается ставить специальную муфту управляемую электроникой. В режиме малых нагрузок будет работать лишь один модуль, а в режиме больших — подключится и второй. При условии, что двигатель OPOC хорошо уравновешен, то все действующие силы здесь компенсируют друг друга и подобный ДВС отличается минимальной вибрацией. Соответственно, активация так называемой «спящей» половинки пройдёт гладко в любой момент.

Добавлено: 05.01.2012 12:22

BMW Фото

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии.
Вам необходимо авторизоваться (войти на сайт под полученным ранее ником и паролем).
Если вы впервые на сайте, зарегистрируйтесь при помощи формы регистрации.

Другие публикации рубрики «Статьи о БМВ»

ITS: сила интеллекта

Intelligent Transportation System – буквально «интеллектуальная транспортная система» или сокращенно ITS — продукция компании Nissan, которая в последнее время получает поддержку самого правительства Японии. Эта система уже «обкатывается» на дорогах общего пользов…

Место красит человека

Обивка современного автомобильного кресла скрывает не только каркас и наполнитель. Кроме технических устройств, обеспечивающих комфорт и безопасность во время дорожного движения, в кресле таится и другая, не материальная, а, скорее, психологическая сторона. Сегодня по креслу автомобиля можно судить …

Обзор BMW 130i 3dr MT

Немецкая компания BMW на протяжении десятилетий производит автомобили и их модификации, которые сразу находят своего покупателя. К тому же все эти модели сохраняют свою ценность на протяжении многих лет.

Одной из малогабаритных моделей производства этой компании – BMW 130i 3dr MT. Трехдверный хэ…

E32

Почему почти каждый автомобиль в мире оснащен четырехтактным двигателем внутреннего сгорания, работающим по циклу Отто? Наверняка после более чем 100 лет существования автомобиля кто-то должен был придумать что-то лучшее?

Так и было, и почти с самого начала. Нет, я не говорю о Ванкеле, хотя вы должны отдать должное Mazda за то, что она придерживалась этого так долго. И нет, я не говорю о радиальном, газотурбинном или паровом. Я говорю о двигателе с оппозитными поршнями.

Двигатели с оппозитными поршнями существуют с конца 19 века, так что идея не нова. В то время их помещали в тяжелые транспортные средства, такие как поезда, танки, корабли и подводные лодки. Их преимуществом на раннем этапе была дальность. Самолет в 1930-х годах пролетел 6000 миль с двигателем с оппозитным расположением поршней без дозаправки. Подводные лодки тоже оценили дальность полета. Как и поезда. Вы могли бы пойти дальше с топливом, которое вы могли бы нести, используя двигатель OP.

Вот как работает двигатель с оппозитными поршнями: Два поршня делят общий цилиндр, каждый со своим коленчатым валом и шатуном. Поршни движутся навстречу друг другу и (почти) встречаются в верхней мертвой точке. По мере того, как поршни приближаются друг к другу (или, возможно, чуть раньше) в верхней части каждого такта, в цилиндр впрыскивается дизельное топливо, и происходит сгорание. Поскольку двигатель, о котором мы здесь говорим, является дизельным, свеча зажигания не требуется. Затем, бах, происходит сгорание, которое раздвигает поршни. Потенциальная энергия была преобразована в работу.

Функцию клапанов выполняют отверстия в стенках цилиндра вниз в нижней части такта (или вверх, так как в каждом цилиндре два поршня). Один набор отверстий выпускает выхлопные газы, а другой набор отверстий, на другом конце цилиндра, впускает всасываемый воздух. Выпускные отверстия больше и дольше остаются открытыми, чтобы выпустить сгоревшую воздушно-топливную смесь. Это цикл Аткинсона. Каждый поршень срабатывает при каждом такте, что делает его двухтактным.

Двигатель не имеет традиционных клапанов, кулачков или распределительных валов, а также головки, поэтому его проще и дешевле производить, собирать и эксплуатировать. Теплота сгорания уходит не на головку блока цилиндров, а на противоположный поршень, который, опять же, более эффективен.

Обо всем этом я узнал во время вебинара, организованного Calstart, консорциумом из 280 компаний, стремящихся сделать воздух чище за счет более эффективного транспорта. Вебинар был посвящен грузовым автомобилям средней и большой грузоподъемности, и компания Calstart призывала компании рассмотреть возможность использования двигателя с оппозитным расположением поршней для своих грузовиков.

Компания, разрабатывающая двигатель, называется Achates Power в Сан-Диего. Он был основан физиком-теоретиком доктором Джеймсом Лемке (1929-2019). За долгую и плодотворную карьеру Лемке разработал множество вещей, в том числе магнитные записывающие головки для магнитофонов телевещания. Если вы когда-нибудь смотрели телевизор в период между прямыми эфирами и цифровым веком, вы можете быть благодарны Лемке. Имеет более 114 патентов. Раньше он любил летать на своем двухмоторном Beech Baron в Баху на выходные. В один из таких выходных он принес книгу по теории двигателя внутреннего сгорания с оппозитными поршнями.

«Когда я обнаружил этот двигатель, было ясно, что с помощью современных методов, таких как вычислительная гидродинамика, можно улучшить производительность двигателя намного больше, чем это было возможно, когда он был впервые разработан».

Поэтому он основал компанию именно для этого. Компания Achates Power была основана в 2004 году и начала разработку двигателя с оппозитным расположением поршней. Achates Power не является производственной компанией; это останется за производителями двигателей, такими как Cummins, Caterpillar и Navistar.

«Achates Power сотрудничает с ведущими производителями двигателей, лицензируя проекты, инструменты разработки и тестирования, программное обеспечение и патенты, которые позволяют использовать двигатели для целого ряда приложений, которые снижают выбросы CO2 и критические выбросы и обеспечивают надежное соответствие экономически эффективным образом», — говорится в сообщении. шаблон на веб-сайте Achates.

Текущие проекты включают двигатели с оппозитными поршнями для легковых автомобилей, грузовиков средней и большой грузоподъемности, военного применения, внедорожников и производства электроэнергии. Двигатель Achates Power с оппозитными поршнями, который я видел на вебинаре Calstart, представлял собой сверхмощный дизель для использования в 18-колесных транспортных средствах. 10,6-литровый трехцилиндровый (с шестью поршнями) развивает мощность 400 л.с. при 1700 об/мин и крутящий момент 1674 фунт-фут при 950 об/мин. Он призван заменить 13-литровый четырехтактный обычный дизельный двигатель с рядной шестеркой. Существует тестовый двигатель Achates Power, который с июля прошлого года работает на Peterbilt 579.. Walmart будет использовать его этим летом. Силовая установка Peterbilt от Achates Power оснащена нагнетателем и турбокомпрессором для еще большей эффективности.

Демонстрационный образец двигателя большегрузного автомобиля показывает, что в период с 1990 г. по настоящее время выбросы NOx сократились на 98 %, а количество твердых частиц — на 99 %. Калифорнийский совет по воздушным ресурсам готовит к 2027 году принятие постановления, которое снизит выбросы NOx еще на 90 %, а количество твердых частиц — еще на 50 % (что позволит сократить выбросы NOx на 99,8 % в период с 1990 по 2027 год). Результаты, представленные на вебинаре на этой неделе, показывают, что ахаты могут снижать NOx 9.на 6 % по сравнению с сегодняшними стандартами (на 65 % ниже стандарта CA 2027 года) и CO2 на 7 % ниже сегодняшнего стандарта EPA.

«Важно, что все это делается с помощью обычных систем доочистки полов и, вероятно, будет наиболее экономически эффективным и надежным способом соответствовать новым стандартам», — сказал исполнительный вице-президент Achates Power по развитию бизнеса Ларри Фромм.

«С помощью вычислительной гидродинамики мы обнаружили, что, когда два поршня приближаются друг к другу, формируя контур каждого поршня так, чтобы он дополнял друг друга, мы можем создать псевдообъем сгорания, который будет очень эффективно смешивать воздух и топливо, и это было часть решения по повышению эффективности использования топлива», — сказал Лемке. «Многие двигатели имеют золотую середину, где они достигают максимальной эффективности. Если этого не делать, эффективность падает очень быстро. У нас очень плоский участок с примерно одинаковой эффективностью везде. Любое применение дизельного топлива в настоящее время выиграет от этой двухтактной конфигурации за счет большей эффективности и более чистой производительности».

«Нам известна одна торговая точка с 7200 грузовиками. В прошлом году их счет за топливо только для этих грузовиков составил 350 миллионов долларов. Мы можем сэкономить им от 70 до 100 миллионов долларов в год, просто перейдя на этот двигатель».

«Вплоть до недавнего времени (благодаря нашей работе, как то, что вы видели вчера) почти все считали, что двухтактные двигатели не могут соответствовать современным стандартам выбросов на дорогах», — сказал Фромм. «Это потому, что двухтактный цикл очень сложен — газообмен и сгорание происходят в одном непрерывном событии. Вы должны оптимизировать систему в целом. До появления суперкомпьютеров и изощренной химически реактивной вычислительной гидродинамики оптимизация проводилась интуитивно, методом проб и ошибок. В результате все двухтактные двигатели были сняты с регулируемых рынков».

«Мы собираем группу организаций, чтобы продвигать сверхмощный двигатель с оппозитными поршнями по пути коммерциализации, с целью сделать двигатели доступными в 2027», — сказал Фромм. «Отмечу, что другая версия этого двигателя — двигатель мощностью 1000 л.с. для боевой машины — будет запущена в серийное производство компанией Cummins в 2024 году для армии США».

Является ли двигатель с оппозитным расположением поршней следующим большим прорывом? Или это просто еще один из миллиона двигателей, придуманных другими парнями 100 лет назад, который так и не пошел в никуда? Взгляните на ссылку Douglas-Self здесь. На нем показаны 115 двигателей, от Bakewell Wingfoot до Jasper Explosive Motor, которые кто-то когда-то думал, что они станут следующим большим достижением.

Я сам эгоистично подтолкнул бы Porsche заменить нынешнюю оппозитную шестерку двигателем с оппозитным расположением поршней в конфигурации с шестипоршневой оппозитной тройкой. Или, может быть, Subaru следует использовать его для создания FrankenSoob. Я доступен для планирования продукта и инженерного консультирования в любое время.

Как вы думаете, двигатель с оппозитным расположением поршней может получить более широкое распространение? А какие нетрадиционные конструкции двигателей вам больше всего нравятся? Дайте нам знать в комментариях ниже.

Марк Вон
Марк Вон вырос в семье Фордов и провел много часов, неся свет на рядную шестерку, чудесным образом питаемую одноцилиндровым карбюратором, в то время как его отец проклинал Форд, всю его продукцию и всех, кто когда-либо там работал.

Однако это не обычная силовая установка — этот агрегат от Achates Power звучит все более неясно, чем больше вы читаете описание. Это 10,6-литровый двухтактный трехцилиндровый шестипоршневой дизельный двигатель. Вы правильно прочитали — шесть поршней в трех цилиндрах, так как это двигатель с оппозитными поршнями.

В отличие от оппозитного оппозитного двигателя , в котором поршни установлены под углом 180 градусов в отдельных цилиндрах, в оппозитном двигателе пара поршней обращена друг к другу и имеет общий цилиндр. Каждый поршень почти встречается посередине в верхней мертвой точке, и в этот момент зажигание возвращает оба в нижнюю мертвую точку. Два коленчатых вала на обоих концах соединены набором шестерен, обеспечивающих передачу мощности.

Теоретически это здорово. Обычно энергия расходуется через головку блока цилиндров, но в двигателе с оппозитными поршнями она распределяется между поршнями с более минимальными потерями. Вместо головки блока цилиндров с одной стороны двигателя имеются зазоры для потока выхлопных газов, а с противоположной стороны — для всасываемого воздуха. Отказ от головки также означает меньшее количество движущихся частей, потенциально повышая надежность и снижая производственные затраты.

Это не новая концепция — двухтактные двигатели с оппозитными поршнями появились несколько лет назад, но возродиться предложили только сейчас. Двигатель Achates «OP» — это не просто идея. 2,7-литровый прототип пикапа Ford F-150 заложил основу, и с июля в Калифорнии Walmart будет тестировать 10,6-литровую версию на Peterbilt 579. Джон Т. Уолтон, покойный наследник Walmart, был одним из основал Achates вместе с физиком Джеймсом Лемке в 2004 году.

Одним из неизбежных недостатков укладки поршней друг на друга является то, насколько высокой в конечном итоге будет упаковка, но, по словам Ахатеса, это не будет большой проблемой для больших грузовиков класса 8. . Если все будет хорошо, OP станет рентабельной альтернативой модернизации существующих 13- и 15-литровых четырехтактных двигателей в соответствии со строгими правилами Агентства по охране окружающей среды (EPA), которые должны вступить в силу в 2027 году9.0027

В конце прошлого года было объявлено, что ОП будет соответствовать новым правилам. В настоящее время Achates заявляет, что его испытания показали снижение выбросов CO2 на 7% и сокращение выбросов NOx на 96% по сравнению с обычным двигателем грузовика. Несмотря на это, 10,6-литровый двигатель, используемый в демонстрационном автомобиле Walmart, развивает мощность около 400 л.с. и 1674 фунт-фут крутящего момента.

Полностью электрические грузовики, конечно, были бы еще более экологичными, но, учитывая существующие препятствия с точки зрения запаса хода/аккумулятора, что-то вроде OP могло бы стать идеальным промежуточным решением.

РД-0410	РД-10	РД-107
РД-107А	РД-108	РД-108А
РД-120	РД-170	РД-1700
РД-171	РД-171М	РД-171МВ
РД-173	РД-175	РД-180
РД-181	РД-191	РД-193
РД-20	РД-250	РД-251
РД-252	РД-253	РД-256
РД-261	РД-262	РД-264
РД-270	РД-270К	РД-270М
РД-275	РД-275М	РД-276
РД-3	РД-301	РД-33
РД-33МК	РД-36	РД-36-41
РД-36-51	РД-3М	РД-3М-500
РД-41	РД-45	РД-500
РД-54	РД-600	РД-600B
РД-7	РД-701	РД-704
РД-8	РД-843	РД-857
РД-9	РД-9Б	РД0146
РД0146Д	РДК	РДК-300
РДП	РДОО «Пионеры Башкортостана»	РДОО «Пионеры Башкортостана»
РДА	РДН	РДС
РДС-1	РДС-2	РДС-220
РДС-27	РДС-3	РДС-37
РДС-4	РДС-41	РДС-5
РДС-6с	РДС-7	РДС-9
РДСБ	РДТ	РДТТ
РДФЭН	РДЦ	РДЦ (значения)
РДШ	РДМ в Иерусалиме	РДГ
РДГ-1	РДГ-2	РДГУ
РДДР	РЕК	РЕПО
РЕН	РЕН (телеканал)	РЕН ТВ
РЕН ТВ (телеканал)	РЕН ТВ (Воронеж)	РЕН ТВ — СЕТИ НН
РЕН ТВ Балтия	РЕН ТВ-6 канал	РЕН ТВ-Воронеж
РЕН-ТВ	РЕНОВА	РЕНАМО
РЕНТВ	РЕС	РЕСПЕКТ (партия)
РЕСО-Гарантия	РЕТА	РЕТН
РЕФАЛ	РЕЦ	РЕЭ
РЕп Школа	РЕпер Сява	РЕМКО
РЕГНУМ	РЕЛКОМ	РЕЛЭКС
РЕЛИКТ-1	РЛКСМ	РЛП Межреченский
РЛА	РЛС	РЛС (значения)
РЛС «Зоопарк»	РЛС разведки наземных целей	РЛС разведки наземных движущихся целей
РЛС контрбатарейной борьбы	РЛС наземной разведки	РЛС поля боя
РЛС Воронеж	РЛС Дуга	РЛХЛ
РЛЭ	РЛМ	РЛГСН
РЛД	РЛЛ	С
С (серия подводных лодок)	С (электросекция)	С (электровоз)
С (электропоезд)	С (язык программирования)	С (аниме)
С (буква)	С (значения)	С (кириллица)
С 300	С 5 до 7. Время любовников	С 9 до 5 (фильм)
С собой не унесёшь	С собой не унесёшь (фильм)	С собой не унесешь
С собой не унесешь (фильм)	С согласия суда	С согласия суда (фильм)
С утра пораньше	С уважением	С улицы Роз (театр)
С ума сойти!	С унынием в лице	С унынием в лице (фильм)
С широко закрытыми глазами	С широко закрытыми глазами (фильм)	С широко открытыми глазами
С шиком	С шиком (фильм)	С точки зрения науки
С тобой и без тебя	С тобой и без тебя (фильм)	С тобой и без тебя (фильм, 1973)
С тобой и без тебя (фильм, 2001)	С тобой мы в разлуке	С того света (фильм)
С той стороны зеркального стекла	С той стороны зеркального стекла (альбом)	С течением времени
С течением времени (фильм)	С тех пор	С тех пор как вы ушли
С тех пор, как уехал Отар	С феями — шутки плохи	С феями — шутки плохи (фильм)
С феями — шутки плохи	С феями — шутки плохи (фильм)	С чёрного хода
С чёрного хода (фильм)	С чёрного хода (фильм, 1921)	С чёрного хода (фильм, 2008)
С чёрного хода (фильм, 2009)	С чистого листа	С чистого листа («Остаться в живых»)
С чистого листа (телесериал)	С чистого листа (Остаться в живых)	С чистого листа (альбом)
С чистого листа (значения)	С черного хода	С черного хода (фильм)
С чего начинается Родина	С чего начинается Родина (значения)	С чего начинается Родина (памятник)
С чего начинается Родина (песня)	С чего начинается Родина?	С Н Гоенка
С Новым годом	С Новым годом (фильм)	С Новым годом!
С Новым годом! (фильм, 1973)	С Новым годом! (фильм, 2014)	С Новым годом, мамы!
С берёз, неслышен, невесом…	С вахты	С весельем и отвагой
С весельем и отвагой (фильм)	С вечера до полудня	С вечера до полудня (фильм)
С гулькин нос	С гачек	С глаз — долой, из чарта — вон!
С глаз — долой, из чарта — вон! (фильм)	С глаз — долой, из чарта — вон!	С глаз — долой, из чарта — вон! (фильм)
С глазу на глаз	С глазу на глаз (фильм)	С голубого ручейка начинается река
С дьявольским упорством	С двумя девушками	С динамитом в кулаке
С динамитом в кулаке (фильм)	С днём рождения (песня)	С днём рождения!
С днём рождения! (фильм)	С днём рождения! (альбом)	С днем рождения
С днем рождения тебя	С днем рождения!	С днем рождения! (фильм)
С добрым утром	С добрым утром (мультфильм)	С добрым утром!
С добрым утром! (мультфильм)	С девяти до пяти	С девяти до пяти (фильм)
С земными девушками всё легко и просто	С земными девушками всё легко и просто (фильм)	С земными девушками все легко и просто (фильм)
С извинениями для Джесси Джексона	С каких пор перевелись богатыри на Святой Руси	С квартиры на квартиру
С кошки всё и началось	С кошки всё и началось (фильм)	С кошки всё и началось. ..
С кошки всё и началось… (фильм, 1982)	С кошки всё и началось…	С кошки всё и началось… (фильм)
С кошки все и началось…	С корабля	С кем ты
С кем ты?	С кем бы отведать сыра	С кем бы побегать
С кем поведёшься	С кем поведёшься (фильм)	С кем поведёшься (мультфильм)
С кем поведешься	С кем поведешься (фильм)	С кем поведешься (мультфильм)
С кем переспать?!	С кем переспать?!!	С любимыми не расставайтесь
С любимыми не расставайтесь (фильм)	С любимой под венец	С любимой под венец (фильм)
С любовью к единственной	С любовью к Единственной	С любовью к Единственной (альбом)
С любовью, Рози (фильм)	С любовью, Саймон	С любовью, Хина
С любовью, Винсент	С любовью, Лайза	С любовью, Лайза (фильм)
С любовью, Лиля	С любовью, Лиля (фильм)	С лёгким паром
С лёгким паром!	С лёгким паром! (телепередача)	С легким паром
С легким паром!	С легким паром! (телепередача)	С мускульным приводом
С меня хватит	С меня хватит (фильм)	С меня хватит (фильм, 1993)
С меня хватит (фильм, 2002)	С меня хватит!	С меня хватит! (фильм, 1993)

Мы живем на дне гравитационного колодца. Популярные книги про общую теорию относительности часто описывают пространство как тонкую резиновую пленку, весьма слабо натянутую. Звезды или планеты представляются шариками, положенными на эту пленку и сильно ее прогибающими. Такой прогиб и называют «гравитационным колодцем», хотя он больше похож на воронку.

Наш колодец очень глубок. Это необходимо, чтобы на Земле могла существовать жизнь: иначе наша планета растеряла бы кислород, которым мы дышим, а еще быстрее — воду, из которой все живое состоит больше чем наполовину. Ведь скорости молекул воздуха распределены по закону Максвелла, а значит, есть такие, чья скорость в четыре, шесть, даже в десять раз больше средней. Вот только число их стремительно падает с увеличением скорости. Но молекул со скоростью вчетверо больше средней еще достаточно много, поэтому водород и гелий в атмосфере Земли не удерживаются, а улетают в межпланетное пространство — как крошечные искусственные спутники. Потому что чем меньше молекулярный вес, тем большую скорость имеют молекулы при той же температуре, а у водорода и гелия — самые-самые легкие молекулы. Масса молекулы водорода из двух атомов — 2 а.е., а одноатомного гелия — 4 а.е.

Но когда такие же молекулы вылетают из сопла ракетного двигателя, в формулу тяги входит их средняя скорость. А ее можно поднять, только повышая температуру в камере сгорания. Молекулярную массу снизить можно, подбирая состав топлива для ракетного двигателя, но выбор тут крайне невелик. Лучшее горючее, каким мы располагаем, — это водород, а лучшие окислители — фтор и кислород. В результате реакции получается либо плавиковая кислота HF, либо обычная вода h3O. Молекулярная масса воды 18, а плавиковой кислоты — 19. Это в девять раз больше массы молекулы водорода, а значит, при той же температуре скорость будет в три раза меньше — в формуле энергии скорость в квадрате, помните, mv2/2? Соответственно, при той же температуре нагрева для создания той же тяги воды надо в три раза больше по массе, чем водорода.

Поэтому оказывается выгодным в камеру ЖРД водорода закачать побольше, чтобы он сгорел не весь, а остаток смешался с водяным паром и снизил среднюю молекулярную массу выхлопа, при этом температура упадет, но скорость в оптимуме получается в полтора раза больше. Примерно так и работают все кислородно-водородные ракетные двигатели. Они самые эффективные среди всех химических ракетных двигателей. Но и их эффективности не хватает, чтобы одноступенчатая ракета могла вывести на орбиту сколько-нибудь заметную полезную нагрузку.

Чтобы получить еще большую эффективность, нужно иметь выхлоп из чистого водорода, но как его нагреть до нужной температуры? В конце 1950-х — начале 1960-х годов ответ на этот вопрос казался очевидным — конечно, ядерной энергией! То есть надо создать ядерный ракетный двигатель. По расчетам получалось, что он будет вдвое экономичнее лучшего кислород-водородного! Такой аппарат вполне мог бы взлететь с Земли и выйти на орбиту, не сбрасывая отработанные ступени.

Соревнование между СССР и США, в том числе и в космосе, шло в это время полным ходом, инженеры и ученые вступили в гонку по созданию ЯРД, военные тоже поддержали вначале проект ядерного ракетного двигателя. Поначалу задача казалась очень простой — нужно только сделать реактор, рассчитанный на охлаждение водородом, а не водой, пристроить к нему сопло, и — вперед, к Марсу! Американцы собирались на Марс лет через десять после Луны и не могли даже помыслить о том, что астронавты когда-нибудь его достигнут без ядерных двигателей.

Американцы очень быстро построили первый реактор-прототип и уже в июле 1959 года провели его испытания (они назывались KIWI-A). Эти испытания всего лишь показали, что реактор можно использовать для нагрева водорода. Конструкция реактора — с незащищенным топливом из оксида урана — не годилась для высоких температур, и водород нагревался всего до полутора тысяч градусов.

По мере накопления опыта конструкция реакторов для ядерного ракетного двигателя — ЯРД — усложнялась. Оксид урана был заменен на более термостойкий карбид, вдобавок его стали покрывать карбидом ниобия, но при попытках достигнуть проектной температуры реактор начинал разрушаться. Больше того, даже при отсутствии макроскопических разрушений происходила диффузия уранового топлива в охлаждающий водород, и потеря массы достигала 20% за пять часов работы реактора. Так и не был найден материал, способный работать при 2700−30000С и противостоять разрушению горячим водородом.

Поэтому американцы приняли решение пожертвовать эффективностью и в проект летного двигателя заложили удельный импульс (тяга в килограммах силы, достигаемая при ежесекундном выбросе одного килограмма массы рабочего тела; единица измерений — секунда). 860 секунд. Это вдвое превышало соответствующий показатель кислород-водородных двигателей того времени. Но когда у американцев стало что-то получаться, интерес к пилотируемым полетам уже упал, программа «Аполлон» была свернута, а в 1973 году окончательно закрыли проект «NERVA» (так назвали двигатель для пилотируемой экспедиции на Марс). Выиграв лунную гонку, американцы не захотели устраивать марсианскую.

Но уроки, извлеченные из десятка построенных реакторов и нескольких десятков проведенных испытаний, состояли в том, что американские инженеры слишком увлеклись натурными ядерными испытаниями, вместо того чтобы отрабатывать ключевые элементы без вовлечения ядерной технологии там, где этого можно избежать. А где нельзя — использовать стенды меньшего размера. Американцы почти все реакторы «гоняли» на полной мощности, но не смогли добраться до проектной температуры водорода — реактор начинал разрушаться раньше. Всего с 1955 по 1972 годы на программу ядерных ракетных двигателей было потрачено $1,4 млрд. — примерно 5% стоимости лунной программы.

Для СССР в те годы это была чрезмерная сумма. Конечно, пока военные поддерживали проект ядерной ракеты, финансирование шло в достаточных объемах. Но уже к 1961 году стало ясно, что задача доставки ядерной боеголовки куда угодно решается и с обычными химическими двигателями, а межпланетные путешествия интересовали высшее руководство страны лишь постольку, поскольку приносили политические дивиденды. Так что советская программа ядерного двигателестроения была неизмеримо скромнее — если американцы начали с двигателя тягой 70 тонн, то наши решили ориентироваться всего на 14 тонн. Такой небольшой ЯРД хорошо подходил на четвертую ступень ракеты «Протон».

Конечно, и они были полны энтузиазма, и им хотелось построить хоть маленький, но «настоящий» ЯРД, и им тоже казалось, что это несложно. Но, к чести наших ученых, они очень быстро поняли глубину стоящих перед ними проблем. И «штурмовщина» сменилась системным подходом. Первый стенд, на котором испытывался «физический аналог» реактора будущего ЯРД, назывался «Стрела».

Первое и главное отличие наших ЯРД от американских — их решено было делать гетерогенными. В гомогенных (однородных) реакторах ядерное топливо и замедлитель распределены в реакторе равномерно. В отечественном ЯРД ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы, ядерное топливо) были отделены теплоизоляцией от замедлителя, так что замедлитель работал при гораздо меньших температурах, чем в американских реакторах. Следствие этого — отказ от графита и выбор гидрида циркония в качестве основного замедляющего материала. По нейтронно-физическим свойствам гидрид циркония близок к воде, поэтому, во-первых, реактор получался втрое компактнее, чем графитовый (а значит, и намного легче), во-вторых, физические модели двигательного реактора можно было отлаживать гораздо быстрее и дешевле.

Второе, может быть, даже более радикальное отличие — в гидродинамике. Раз уж невозможно было добиться, чтобы ядерное топливо не растрескивалось в реакторе, нужно сделать так, чтоб растрескивание не приводило к изменениям свойств реактора — ни ядерных, ни гидравлических. Была проведена совершенно фантастическая по объему работа, в результате которой выбрали оптимальную форму стержней ядерного топлива — витые стерженьки с сечением в форме четырехлепесткового цветка, размер лепестков — всего пара миллиметров при длине стержня примерно в метр! Такие стержни, упакованные в плотную пачку, образуют систему каналов, свойства которых не изменяются, даже если стержни в процессе работы растрескиваются. Больше того, обломки размером даже в доли миллиметра оказываются заклинены соседними кусками стержня и остаются на месте! В сопло уносятся только совсем микроскопические частицы, максимум в десятки микрон.

Для достижения максимальной температуры водорода на выходе эти стержни содержали переменное по длине количество урана — чем ближе к «горячему» концу, то есть к соплу, тем меньше было делящегося материала. Назвали это «физическим профилированием». Конструкторы жертвовали компактностью реактора ради экономии водорода — тепловые потоки такой величины, как на «холодном» конце стержня, где перепад температур достигал 25000С, были невозможны на горячем, разница температур между ядерным топливом и водородом уменьшалась в 10 раз — во столько же нужно было снизить теплопоток. На этом удалось выиграть еще 3500С выходной температуры.

При такой конструкции реактора регулирующие нейтронный поток органы тоже пришлось вынести наружу. В традиционных реакторах это стержни, размещенные более или менее равномерно по объему. В ЯРД реактор был окружен отражателем нейтронов из бериллия, в который были врезаны барабаны, покрытые с одной стороны поглотителем нейтронов. В зависимости от того, какой стороной барабаны были обращены к активной зоне, они поглощали больше или меньше нейтронов, что и использовалось для управления реактором. К этой схеме пришли в итоге и американцы.

Ядерное топливо для реактора ЯРД — это отдельная, тоже очень объемная работа. Для исследования свойств материалов при таких условиях пришлось построить специальный опытный реактор ИГР, в котором исследуемый ТВЭЛ мог иметь температуру на 10000С больше, чем основной объем активной зоны. В два с половиной раза был в этом месте больше и поток нейтронов. Вот только испытания эти были кратковременными — но об этом позже.

В результате топливо стало композитом, как стеклопластик, из карбидов урана и вольфрама или циркония, причем при такой высокой температуре кристаллы карбида вольфрама придавали ему прочность, а карбид урана заполнял пространство между ними. И тут наши обошли американцев — заокеанские ядерщики уже научились использовать карбид урана вместо обычного для ядерной энергетики оксида и комбинировать его с карбидами других металлов, но до композитной структуры в своих исследованиях не дошли. Выпуском столь сложного ядерного материала занималось подольское НПО «Луч».

На Семипалатинском полигоне, в 50 километрах от места испытаний первой ядерной бомбы, для реакторов ЯРД был построен специальный стендовый комплекс «Байкал». «Планов громадьё» предусматривало в нем две очереди, но реализована была только первая. Из-за этого не было возможности испытать реактор с жидким водородом, да и испытания с газообразным сжатым удалось провести не в полном объеме. Тем не менее были построены два рабочих места, одно с реактором ИВГ-1, другое для реактора ИРГИТ. Реактор ИВГ-1 был многоцелевым, он мог использоваться и как стендовый прототип будущего ЯРД тягой 20−40 тонн, и как стенд для испытания новых видов ядерного топлива. Старенький ИГР, заложенный еще при жизни Курчатова (Игорь Васильевич в шутку называл его ДОУД-3), мог работать только в импульсном режиме, так как вовсе не имел охлаждения и выделявшееся тепло разогревало активную зону до 30000C за несколько секунд, после чего требовался многочасовой перерыв. ИВГ мог работать до двух часов подряд, что давало возможность изучить долговременное влияние условий работы на ядерное топливо. Именно с него и началась в 1972 году работа на «Байкале». Несмотря на водяной замедлитель, водород, охлаждающий ядерное топливо, мог нагреваться до 25000C, а в специальном центральном канале можно было получить и все 30000C!

В это же время в подмосковных Химках шла отработка турбонасосного агрегата, агрегатов автоматики и управления и других механизмов, которые из реактора делают ЯРД. А вот самого реактора в составе этого «холодного» двигателя и не было — подогрев водорода в специальных теплообменниках происходил от обычных кислород-водородных горелок. Остальные агрегаты полностью соответствовали настоящему двигателю. Например, для уменьшения выноса углерода из ТВЭЛов горячим водородом в активную зону приходилось добавлять гептан. Этот углеводород — фактически бензин для зажигалок, только очень тщательно очищенный, — нужен был в небольшом количестве, 1−1,5% от массы водорода. Такая малая добавка не влияла на удельный импульс двигателя, но для достижения нужной эффективности насоса тот должен был вращаться со скоростью почти 170 000 об./мин, то есть почти втрое быстрее гироскопов в системах управления ракет того времени! Однако к 1977 году все задачи удалось решить и агрегаты могли работать часами.

И вот наконец 27 марта 1978 года состоялось первое «горячее» испытание реактора 11Б91-ИР-100 (ИРГИТ) — такое имя получил будущий ЯРД. Это был так называемый энергетический пуск. Параметры его были весьма скромными, мощность 25 МВт (примерно 1/7 от проектной), температура водорода — 15000С, время работы а этом режиме — 70 секунд. Но не подумайте, что наши инженеры на 19 лет отставали от американцев! Очень скоро, в июле и августе 1978 года, тот же реактор на огневых испытаниях показал гораздо более высокие результаты! Была достигнута мощность сначала 33 МВт, а потом и 42 МВт и температура водорода в 23600С. Реактор мог бы работать и дальше, но решено было остальные работы проводить со вторым экземпляром аппарата, а этот снять со стенда и разобрать, чтобы проверить, как испытание повлияло на реактор и топливо внутри него.

Вплоть до середины 1980-х годов испытания продолжались, мощность росла, и при каждом испытании нагрев водорода был близок к предельному, что отличало эти испытания от американских. В Соединенных Штатах двигателисты гнались за мощностью (в одном из испытаний она достигала 4400 МВт), а в СССР — за эффективностью ЯРД, критерием которой служила температура рабочего тела. Почти все проектные характеристики были подтверждены за время испытаний.

Примерно в 1985 году РД-0410 (по другой системе обозначений 11Б91) мог бы совершить своей первый космический полет. Но для этого нужно было разработать разгонный блок на его основе. К сожалению, эта работа не была заказана ни одному космическому КБ, и тому есть множество причин. Главная из них — так называемая Перестройка. Необдуманные шаги привели к тому, что вся космическая отрасль мгновенно оказалась «в опале» и в 1988 году работы по ЯРД в СССР (тогда еще существовал СССР) были прекращены. Произошло это не из-за технических проблем, а по сиюминутным идеологическим соображениям. А в 1990-м году умер идейный вдохновитель программ ЯРД в СССР Виталий Михайлович Иевлев…

Возможности упущены. Отчасти и по вине ученых и конструкторов. Они погнались за «журавлями в небе» — таких было целых два. Первый — это газофазный ЯРД. Совершенно фантастический на первый взгляд реактор, в котором ядерное топливо находилось бы в парообразном виде. Он позволял поднять температуру водорода еще раз в пять-шесть, по крайней мере в теории, и достичь удельного импульса в 2000 секунд, как у нынешних электрореактивных двигателей на ксеноне, но при в тысячи раз большей тяге. Другой — это двухрежимная установка, способная при отлете от Земли работать в режиме ЯРД с нагревом водорода, а дальше — в электрогенерирующем режиме, снабжая энергией связку ЭРД, которые давали бы удельный импульс, недоступный и газофазному ЯРД, а малая величина тяги компенсировалась бы большим временем работы. Эта установка получила индекс 11Б97 и дошла до стадии проработки отдельных узлов. Однако из-за распада СССР оба «журавля» остались без финансирования.

Возобновление работ по ЯРД вполне возможно сейчас, тем более что практически все предприятия, которые были тогда вовлечены в программу, находятся на территории РФ (за исключением Семипалатинского полигона). Но тогдашний стенд все равно не удовлетворяет нынешним требованиям радиационной безопасности, так что все равно нужно строить новый. Рано или поздно это придется сделать, ведь химические ракеты давно достигли своего предела.

С космодрома Байконур на низкую околоземную орбиту ракетой «Протон» выводится базовый блок марсианского корабля (переделанный из дублера ББ станции «Мир»). Вторая ракета «Протон» поднимает ядерный разгонный блок с РД-0410. После стыковки этих объектов РБ переводит связку на орбиту с перигеем 900 км и апогеем 930 000 км, после чего ядерный РБ сбрасывается. Один виток занимает примерно 1,5 месяца, за это время происходит тестирование бортовых систем. Третья ракета «Протон» запускает служебный блок марсианского корабля с припасами, топливом и запчастями, а четвертая — второй ядерный разгонник.

После стыковки вторая связка переводится на ту же орбиту, где после сброса второго РБ служебный блок стыкуется с базовым. Во время второго витка тестируются системы служебного блока. Наконец, на пятой ракете «Протон» с обычным, неядерным, разгонником «Блок ДМ» сюда же выводится корабль с космонавтами, переделанный из «Союз ТМ». С этой орбиты космонавты на двигателях служебного блока отправляются в марсианское путешествие. Оно продлилось бы примерно 440 суток, то есть столько же, сколько одиссея Владимира Полякова на станции «Мир», и космонавты могли бы увидеть Марс и Венеру с расстояния в сто раз меньшего, чем земляне видят Луну. Конечно, высадиться на Марсе при такой схеме невозможно, но зато можно сбросить на его поверхность марсоход и порулить им, покуда расстояние не слишком велико. Космонавты при этом не подвергаются опасности облучения от ЯРД, так как разгонники сбрасываются и уводятся до появления корабля с космонавтами. Для страховки от возможных отказов необходим лишь один запасной ядерный разгонник и одна ракета «Протон», при неудаче стыковки на высокоэллиптической орбите космонавты могут досрочно вернуться на Землю за счет остатков топлива «Блока ДМ».

С тех пор вокруг этой ракеты не утихают споры. В основном они ведутся по немногочисленным техническим параметрам и составным частям ракеты, которые стали известны широкой общественности — воздушный ядерный двигатель, дозвуковая скорость, инверсионный след (радиоактивный выхлоп) и т. д.

Действительно, с 1965 по 1985 годы по этому двигателю был проведен колоссальный объем работ, в результате которых удалось создать образец двигателя массой около 2 тонн (с радиационной защитой), удельной тягой около тонны и рабочим ресурсом работы — 1 час. С таким коротким временем работы крылатая ракета вряд ли далеко улетит и тем более не сможет летать неограниченное время, согласитесь. Кстати, у нас на основе РД-0410 получились надежные ядерные энергоустановки для космических аппаратов, но это тема для отдельной статьи. Поэтому продолжу про крылатую ракету.

В качестве прародителя двигателя для «Буревестника» мог выступить только авиационный двигатель, а точнее — ядерная авиационная установка с прямоточным или турбореактивным двигателем. Разработки таких двигателей велись в СССР и США с 50-х годов прошлого века.

Пионерами в разработке таких двигателей стали американцы, начавшие в 1946 году проект NEPA (Nuclear Energy for the Propulsion of Aircraft — ядерная энергия для авиационной силовой установки). Затем были проект AEC (Atomic Energy Commission) и масштабная программа ANP (Aircraft Nuclear Propulsion, самолет с ядерной энергетической установкой), в рамках которой разработали экспериментальные реакторы ASTR и Р-1, а также провели испытательные полеты летающих лабораторий на основе бомбардировщиков В-36. Однако в 1961 году программа ANP была закрыта президентом США Кеннеди, который через официальное письмо уведомил о том, что у самолета с ядерной установкой в ВВС США нет перспективного будущего.

В СССР такие разработки начались в 1947 году с научно-исследовательских работ, результатом которых стало Постановление Совета Министров СССР № 1561-868 от 12 августа 1955 года, согласно которому к работам по созданию самолетов с ядерными авиационными двигателями (ЯАД) привлекались авиационные КБ — Мясищева, Туполева и Лавочкина, а также ведущие КБ в области двигателестроения — Кузнецова, Люльки и Бондарюка. Наиболее перспективным решением в создании ЯАД оказался проект ОКБ А. М.Люльки, в котором рассматривались ядерные турбореактивные двигатели в двух вариантах: «соосной» схемы и схемы «коромысло».

Несмотря на то, что это решение было вполне годным для установки на самолеты, работы над «атомолетами» был прекращены, так как не было найдено решение безопасной «наземной эксплуатации и защиты экипажа, населения и местности в случае вынужденной посадки самолета с ЯАД». Результаты работ положили на полку архива, с которой их достали тогда, когда в области разработки компактных ядерных реакторов Россия стала единственной страной в мире.

Да, на «Буревестнике» стоит ЯАД с компактным ядерным реактором — созданный благодаря современным российским технологиям, который позволяет крылатой ракете лететь неограниченное время с дозвуковой скоростью на любое расстояние.

«Буревестник» часто критикуют за его дозвуковую скорость — мол, любой зенитно-ракетный комплекс с ним разделается, так как работа ЯАД оставляет заметный «радиоактивный выхлоп». Безусловно, критики правы в том случае, когда «Буревестник» привлекли бы для ответно-встречного удара — ПВО и ПРО вероятного противника еще не уничтожены и, естественно, могут обнаружить ракету. На самом деле все иначе.

«Буревестник», как и подводный беспилотник «Посейдон» — это оружие возмездия, оружие которое будет применяться после того, как по территории агрессора «отработают» боеголовки межконтинентальных баллистических ракет (МБР). Понятно, что после ответно-встречного удара наших РВСН кое-что останется от военной и гражданской инфраструктуры страны-агрессора — запасные командные пункты, защищенные военные базы, заводы, энергостанции и т. д. Такие «остатки» позволят стране-агрессору продолжать вести войну против России. Вот именно в этот момент и потребуется «оружие возмездия».

«Посейдоны» ударят по прибрежным объектам, а «Буревестники» ударят по всем объектам в глубине территории страны-агрессора. При этом не факт, что уцелевшие единичные комплексы ПВО и ПРО смогут обеспечить полноценную оборону (в этой обороне будет много брешей), а комплексы контроля за воздушной обстановкой в ионизированной атмосфере вряд ли увидят тот самый «радиактивный выхлоп» нашей крылатой ракеты. К тому же «Буревестник» будет маневрировать, обходя обнаруженные уцелевшие зоны противоздушной обороны.

Таким образом, «Буревестники» довершат разгром всех объектов военной и гражданской инфраструктуры страны-агрессора, не оставляя ей шансов на выживание. Сколько «Буревестников» понадобится для этого — оставлю «за кадром».

В то же время государства, вынашивающие агрессивные планы против России и ее союзников, должны знать — прилет «Буревестников» не только означает конец всем их надеждам на победу, но и конец их государственности. Именно «Буревестники», а не «Томагавки» втопчут страны-агрессоры в каменный век, и никак иначе.

Ядерный ракетный двигатель — реактивный
двигатель, рабочее тело в котором
(например, водород, аммиак и др.) нагревается
за счет энергии, выделяющейся при ядерных
реакциях (распада или термоядерного
синтеза). Различают радиоизотопные,
ядерные и термоядерные
ракетные двигатели.

Ядерные ракетные двигатели позволяют
достичь значительно более высокого (по
сравнению с химическими ракетными
двигателями) значения удельного импульса
благодаря большой скорости истечения
рабочего тела (от 8 000 м/с до 50 км/с и
более). Вместе с тем, общая тяга ЯРД может
быть сравнима с тягой химических ракетных
двигателей, что создает предпосылки
для замены в будущем химических ракетных
двигателей ядерными. Основной проблемой
при использовании ЯРД является
радиоактивное загрязнение окружающей
среды факелом выхлопа двигателя, что
затрудняет использование ЯРД (кроме,
возможно, газофазных — см. ниже), на
ступенях ракет-носителей, работающих
в пределах земной атмосферы. Впрочем,
конструктивно совершенный ГФЯРД, исходя
из его расчётных тяговых характеристик,
может легко решить проблему создания
полностью многоразовой одноступенчатой
ракеты-носителя.

ЯРД по агрегатному состоянию ядерного
топлива в них подразделяются на твёрдо,
жидко- и газофазные. В твёрдофазных ЯРД
делящееся вещество, как и в обычных
ядерных
реакторах, размещено в
сборках-стержнях (ТВЭЛах) сложной формы
с развитой поверхностью, что позволяет
эффективно нагревать (лучистой энергией
в данном случае можно пренебречь)
газообразное
рабочее
тело (обычно — водород,
реже — аммиак),
одновременно являющееся теплоносителем,
охлаждающим элементы конструкции и
сами сборки. Температура РТ ограничена
максимальной допустимой температурой
элементов конструкции (не более 3 000 °К),
что ограничивает скорость истечения.
Удельный импульс твердофазного ЯРД, по
современным оценкам, составит 8000—9000
м/с, что более, чем вдвое превышает
показатели наиболее совершенных
химических ракетных двигателей. Такие
ядерные ракетные двигатели были созданы
и успешно испытаны на стендах (программа
NERVA в США, ядерный ракетный двигатель
РД-0410
в СССР). Жидкофазные ЯРД являются более
эффективными: ядерное топливо в их
активной зоне находится в виде расплава,
и, соответственно, тяговые параметры
таких двигателей выше (удельный импульс
может достигать величин порядка 1500 с).

В газофазных ЯРД (ГФЯРД)
делящееся вещество (например, уран),
также как и рабочее тело, находится в
газообразном состоянии и удерживается
в рабочей зоне электромагнитным полем
(один из многих предложенных вариантов
конструкции). Существует также конструкция
ГФЯРД, в которой ядерное топливо
(раскалённый урановый газ или плазма)
заключено в термоустойчивую оптически
прозрачную капсулу, т. н. ядерную лампу
(light bulb) и таким образом полностью
изолировано от омывающего «лампу»
потока рабочего тела, вследствие чего
нагрев последнего происходит за счет
излучения «лампы». В некоторых разработках
для материала ядерной лампы предлагалось
использовать искусственный сапфир или
подобные материалы. В случае же удержания
ядерной плазмы электромагнитным полем
существует небольшая утечка делящегося
вещества во внешнюю среду и в конструкции
предусмотрена подача ядерного топлива
в активную зону для восполнения его
количества.

Строго говоря, в случае газофазного ЯРД
лишь часть активной зоны должна находиться
в газообразном состоянии, так как
периферийные части активной зоны могут,
за счёт предварительного контактного
подогрева водорода, выделять до 25 %
нейтронной мощности и обеспечивать
критическую конфигурацию активной зоны
при относительно небольшом размере
собственно газообразного ТВЭЛа.
Использование, например, бериллиевого,
также охлаждаемого, вытеснителя
нейтронов, позволяет повысить концентрацию
нейтронов в нейтронодефицитном газофазном
ТВЭЛе, в 2-2,5 раза по сравнению с показателем
для твердофазной части зоны. Без такого
«трюка» размеры газофазного ЯРД стали
бы неприемлемо большими, так как для
достижения критичности газофазный ТВЭЛ
должен иметь очень большой размер, из-за
низкой плотности высокотемпературного
газа.

Рабочее тело (водород) содержит частицы
углерода
для эффективного нагрева за счёт
поглощения лучистой энергии. Термостойкость
элементов конструкции в ЯРД этого типа
не является сдерживающим фактором,
поэтому скорость истечения рабочего
тела может превышать 30 000 м/с (удельный
импульс порядка 3000 с.) при температуре
рабочего тела на выходе из сопла до
12000 К. В качестве ядерного топлива для
ГФЯРД предлагается, в частности, уран-233.
Существуют варианты ГФЯРД закрытой (в
том числе с «ядерной лампой») и открытой
схемы (с частичным смешением ядерного
топлива и рабочего тела). Считается, что
газофазные ЯРД могут быть использованы
в качестве двигателей первой ступени,
несмотря на утечку делящегося вещества.
В случае же использования закрытой
схемы ГФЯРД с «ядерной лампой» факел
тяги двигателя может иметь относительно
невысокую радиоактивность.

Первые исследования в области ЯРД были
начаты еще в 1950-х гг. На настоящий момент
ядерные ракетные двигатели с делящимся
веществом в твердой фазе находятся на
стадии экспериментальной отработки. В
Советском Союзе и в США твердофазные
ЯРД активно испытывались в 70-х
годах XX
века. Реактор «NERVA»
был готов к использованию в качестве
двигателя третьей ступени ракеты-носителя
«Сатурн
V», (см. Сатурн
C-5N) однако лунную программу к
этому времени закрыли, а других задач
для этих РН не было. В СССР к концу 1970-х
гг был создан и активно проходил испытания
на стендовой базе в районе Семипалатинска
ядерный ракетный двигатель РД-
0410. Основу этого двигателя с
тягой 3,6 т составлял ядерный реактор
ИР-100 с топливными элементами из твердого
раствора карбида урана и карбида
циркония. Температура водорода достигала
3000 К при мощности реактора ~ 170 МВт.

Газофазные ЯРД в настоящий момент
находятся на стадии теоретической
отработки, однако и в СССР, и в США
проводились также и экспериментальные
исследования. В СССР, в частности, был
разработан действующий тепловыделяющий
элемент для ГФЯРД. Ожидается, что новый
толчок к работам над газофазными
двигателями дадут результаты эксперимента
«Плазменный
кристалл», проводившегося
на орбитальных
космических станциях «МИР»
и МКС.

На конец 1-го десятиления XXI в. нет ни
одного случая практического применения
ядерных ракетных двигателей, несмотря
на то, что основные технические проблемы
создания такого двигателя были решены
ещё полвека тому назад. Основным
препятствием на пути практического
применения ЯРД являются оправданные
опасения того, что авария летательного
аппарата с ЯРД может создать значительное
радиационное загрязнение атмосферы и
некоторого участка поверхности Земли,
нанеся как прямой вред, так и осложнив
геополитическую ситуацию. Вместе с тем
очевидно, что дальнейшее развитие
космонавтики, приняв масштабный характер,
не сможет обойтись без применения схем
с ЯРД, так как химические ракетные
двигатели уже достигли практического
предела своей эффективности и их
потенциал развития весьма ограничен,
а для создания скоростного, долговременно
работающего и экономически оправданного
межпланетного транспорта химические
двигатели по ряду причин непригодны.

Еще основоположники космонавтики понимали, что ракетные двигатели на химическом топливе имеют предел и не смогут обеспечить быстрые перелеты между планетами Солнечной системы. Поэтому, когда были открыты реакции радиоактивного распада, идея использовать атомную энергию для разгона космических аппаратов возникла почти сразу. Однако ядерные корабли не появились до сих пор, а первый полет назначен лишь на 2030 год.

В 1905 году Эйнштейн вывел знаменитую формулу эквивалентности массы и энергии. Именно на нее опирался Константин Циолковский, когда в 1911–1912 годах в «Исследовании мировых пространств реактивными приборами» указал, что для выхода космического корабля за пределы Солнечной системы потребуется всего лишь «щепотка радия». Калужский изобретатель описал систему, которую позже назовут «атомной псевдоракетой»: она разгонялась, выбрасывая продукты ядерного распада. В то время еще не понимали, что построить «псевдоракету» малореально, поскольку такие частицы создают температуры в миллионы градусов и стенка любой камеры сгорания просто расплавится.

Следующий шаг сделал итальянский аэродинамик Гаэтано Крокко. В 1923 году он выступил с докладом «Замечания о технике воздухоплавания», заявив: такой «прямой» способ разгона достижим только при использовании мощнейших электромагнитных полей, которые могли бы заменить стенки камеры сгорания, что технически невероятно сложно. Куда разумнее применить «непрямой» способ – превращение атомной энергии в тепловую нагревом инертного рабочего тела, которое направляется в реактивное сопло.

Первые намеки на переход от теории к практике появились в годы Второй мировой войны, когда ракетный конструктор Вернер фон Браун узнал об «урановой машине», которую разрабатывал Гейзенберг. Ядерное устройство создавалось для подводных лодок, но

его в принципе можно было использовать и как реактор, расщепляющий воду на водород и кислород для подачи в камеру сгорания. В 1944 году фон Браун провел несколько консультаций с Гейзенбергом, однако стало ясно: создание компактного реактора – слишком далекая перспектива.

После войны немецкие ракетчики были перевезены в США, и плодотворная идея вновь стала востребованной. Фон Браун активно популяризировал свой Marsprojekt, предусматривавший отправку к соседней планете шести кораблей с ядерными двигателями. Некоторые его расчеты использовали при конструировании сверхтяжелой ракеты Nova для доставки на Луну кораблей Apollo: среди прочих рассматривался вариант установки на верхнюю ступень водородного двигателя с реактором. Однако в 1964 году проект Nova был заморожен, корабли запускали с помощью ракеты Saturn V на обычном топливе.

В СССР работы над двигателями, использующими атомную энергию, начались во второй половине 1950-х при участии крупнейших ученых того времени – Мстислава Келдыша, Игоря Курчатова, Сергея Королева, Валентина Глушко. В конце 1959 года был утвержден проект двухступенчатой ракеты с реактором, разогревающим аммиак, который выбрасывался через четыре сопла. По расчетам, такой носитель мог вывести в космос 150 т – целый межпланетный корабль! Затем, однако, концепция изменилась: специалисты предпочли твердофазный вариант, при котором жидкий водород сперва охлаждает корпус реактора и тепловыделяющие сборки снаружи, а затем поступает внутрь, нагревается до 3000 К и выбрасывается через сопло.

Разработкой реактора ИР-100 для такой двигательной установки (РД-0410) занимался НИИ № 1, будущий Центр им. Келдыша. Для испытаний на Семипалатинском полигоне построили две шахты, и на рубеже 1970–1980 годов краны опустили экспериментальные установки на глубину. Раскаленный водород огненной струей вырывался наружу, и, хотя истекающие газы имели слабую радиоактивность, приближаться к шахте запрещалось еще месяц. Эксперименты подтвердили работоспособность ИР-100: советский атомный двигатель для космоса был создан. К сожалению, он так и остался невостребованным, поскольку планируемые межпланетные экспедиции отменили, а использовать РД-0410 на околоземной орбите оказалось невыгодно и опасно.

Однако полученный опыт побудил инженеров искать новые пути применения. В 1987 году РКК «Энергия» предложила проект тяжелого межпланетного корабля (ТМК), оснащенного двумя связками электроракетных двигателей, работающих на ксеноне, с ядерным источником энергии. Согласно расчетам, пилотируемая экспедиция к Марсу и обратно на таком корабле заняла бы 716 суток. Технически проект был вполне осуществим: в то время СССР располагал ракетой «Энергия», которая могла вывести модули корабля на орбиту. Но после аварии на Чернобыльской АЭС развилась массовая радиофобия, и конструкторы отказались от реакторов, заменив их массивными солнечными батареями. Вскоре и проект ТМК ушел в никуда.

О нем заговорили снова лишь в нулевые, когда в РКК «Энергия» родилась необычная идея по упрощению и удешевлению полетов на геостационарные орбиты высотой 35–37 тыс. км. Как известно, именно здесь выгоднее всего размещать телекоммуникационные спутники, поэтому такие орбиты обладают наибольшим коммерческим потенциалом. Буксир мог бы поднимать туда новые аппараты и сводить вниз старые. Для такой работы требуется высокая мощность, и в «Энергии» взялись за разработку ядерной энергодвигательной установки (ЯЭДУ) на основе советского ТМК.

Так появился проект транспортной системы из трех унифицированных буксиров: тральщика, постоянно находящегося на геостационарной высоте и собирающего устаревшие аппараты; транспорта дальнего действия, который перемещается между геостационарной и средней (800 км) орбитами; и транспорта ближнего действия, выводящего спутники на высоту 800 км. Буксиры планировалось снабдить одинаковыми ЯЭДУ с реакторами мощностью по 150 кВт и термоэмиссионными преобразователями тепла в электричество (нагреванием катода, который в процессе излучает электроны).

В дальнейшем специалисты РКК планировали построить установки с реакторами мощностью от 0,6 до 2,1 МВт для доставки грузов на Луну, Марс и даже к поясу астероидов, причем каждый буксир мог бы совершать до шести рейсов. Замысел поддержало правительство, и в 2010 году началось проектирование транспортно-энергетического модуля (ТЭМ) с ЯЭДУ мегаваттного класса, позднее получившего название «Нуклон». Головным разработчиком стал Исследовательский центр им. Келдыша.

Конструкторам пришлось постараться, чтобы создать мощный и компактный реактор. Революционным для космоса нововведением стало применение для преобразования тепла в электричество не термоэмиссионной системы, а турбины – как на земных станциях. Другая оригинальная идея – сброс избыточного тепла через капельный холодильник-излучатель: нагретое вещество пропускается через открытый космос и снова собирается уже охлажденным. Сама установка вырабатывает только электричество, а его, в свою очередь, использует ионный двигатель ИД-ВМ, где ксеноновая плазма ускоряется, создавая тягу.Эскизное проектирование было завершено в 2013 году, хотя столь нестандартные решения потребовали дополнительных исследований. Однако срыв заданных сроков вызвал недовольство правительства, и через пять лет Роскосмос передал проект системы в КБ «Арсенал», который продолжает эту работу до сих пор. В прошлом году стало известно, что конструкцию космического буксира, которому присвоили имя «Зевс», опять модифицируют, а турбину снова заменит термоэмиссионный преобразователь. В 2021-м был назван срок отправки первого изделия на орбиту – по заявлению руководства Роскосмоса, его планируется запустить в 2030 году ракетой «Ангара-А5» с космодрома Восточный в Амурской области.

Ожидается, что экспериментальная миссия продлится 50 месяцев. После старта аппарат достигнет Луны, далее совершит гравитационный маневр около Венеры и в конце концов окажется в системе Юпитера. Кроме того, глава Роскосмоса Дмитрий Рогозин сообщил, что «Зевс» может быть включен в состав Российской орбитальной служебной станции (РОСС), сборка которой начнется в конце 2025 года. Озвучен и военный вариант применения: буксир способен нести на себе локационный комплекс, который будет отслеживать летательные аппараты в интересах противовоздушной обороны.

Если к 2030 году создание модуля с реактором мегаваттной мощности действительно будет завершено, это полностью изменит мировую космонавтику. Например, космический корабль в связке с «Зевсом» сможет добираться до Марса всего за 40–50 дней вместо примерно 200, необходимых при движении по оптимальной инерционной траектории. Человечество получит средство транспорта, которое по своим характеристикам превзойдет все, созданное ранее. Будем надеяться, что ракетно-космическая отрасль сумеет воспользоваться такими перспективами и российские вымпелы наконец-то появятся на соседних планетах.

доктор физико-математических наук Ю. Я. Стависский

В 1950 году я защитил диплом инженера-физика в Московском механическом институте (ММИ) Министерства боеприпасов. Пятью годами раньше, в 1945-м, там был образован инженерно-физический факультет, готовивший специалистов для новой отрасли, в задачи которой входило в основном производство ядерного боеприпаса. Факультет не имел себе равных. Наряду с фундаментальной физикой в объёме университетских курсов (методы математической физики, теория относительности, квантовая механика, электродинамика, статистическая физика и другие) нам преподавали полный набор инженерных дисциплин: химию, металловедение, сопротивление материалов, теорию механизмов и машин и пр. Созданный выдающимся советским физиком Александром Ильичём Лейпунским инженерно-физический факультет ММИ вырос со временем в Московский инженерно-физический институт (МИФИ). Другой инженерно-физический факультет, также влившийся впоследствии в МИФИ, был сформирован в Московском энергетическом институте (МЭИ), но если в ММИ основной упор делался на фундаментальную физику, то в Энергетическом — на тепло- и электрофизику.

Квантовую механику мы изучали по книге Дмитрия Ивановича Блохинцева. Каково же было моё удивление, когда при распределении меня направили к нему на работу. Я, заядлый экспериментатор (в детстве разобрал все часы в доме), и вдруг попадаю к известному теоретику. Меня охватила лёгкая паника, но по прибытии на место — „Объект В“ МВД СССР в Обнинске — сразу понял, что волновался напрасно.

К этому времени основная тематика „Объекта В“, во главе которого до июня 1950 года фактически стоял А.И. Лейпунский, уже сформировалась. Здесь создавали реакторы с расширенным воспроизводством ядерного горючего — „быстрые бридеры“. На посту директора Блохинцев инициировал развитие нового направления — создание двигателей на атомной тяге для космических полётов. Овладение космосом было давней мечтой Дмитрия Ивановича, ещё в юности он переписывался и встречался с К.Э. Циолковским. Я думаю, что понимание гигантских возможностей ядерной энергии, по теплотворной способности в миллионы раз превышающей лучшие химические топлива, и определило жизненный путь Д. И. Блохинцева.
„Лицом к лицу лица не увидать“… В те годы мы многого не понимали. Только сейчас, когда наконец-то появилась возможность сопоставить дела и судьбы выдающихся учёных Физико-энергетического института (ФЭИ) — бывшего „Объекта В“, переименованного 31 декабря 1966 года — складывается верное, как мне кажется, понимание идей, двигавших ими в то время. При всём многообразии дел, которыми приходилось заниматься институту, можно выделить приоритетные научные направления, оказавшиеся в сфере интересов его ведущих физиков.

Главный интерес АИЛа (так в институте за глаза называли Александра Ильича Лейпунского) — развитие глобальной энергетики на основе быстрых реакторов-бридеров (ядерных реакторов, не имеющих ограничений в ресурсах ядерного горючего). Трудно переоценить значение этой поистине „космической“ проблемы, которой он посвятил последние четверть века своей жизни. Немало сил Лейпунский потратил и на оборону страны, в частности на создание атомных двигателей для подводных лодок и тяжелых самолётов.

Интересы Д.И. Блохинцева (за ним закрепилось прозвище „Д. И.“) были направлены на решение проблемы использования ядерной энергии для космических полётов. К сожалению, в конце 1950-х годов он был вынужден оставить эту работу и возглавить создание международного научного центра — Объединённого института ядерных исследований в Дубне. Там он занимался импульсными быстрыми реакторами — ИБР. Это стало последним большим делом его жизни.

Д.И. Блохинцев, преподававший в конце 1940-х в МГУ, приметил там, а затем пригласил на работу в Обнинск молодого физика Игоря Бондаренко, который буквально бредил космическими кораблями на атомной тяге. Первым его научным руководителем был А.И. Лейпунский, и Игорь, естественно, занимался его тематикой — быстрыми бридерами.

При Д.И. Блохинцеве вокруг Бондаренко сформировалась группа учёных, которые объединились, чтобы решить проблемы использования атомной энергии в космосе. Кроме Игоря Ильича Бондаренко в группу входили: Виктор Яковлевич Пупко, Эдвин Александрович Стумбур и автор этих строк. Главным идеологом был Игорь. Эдвин проводил экспериментальные исследования наземных моделей ядерных реакторов космических установок. Я занимался в основном ракетными двигателями „малой тяги“ (тяга в них создаётся своеобразным ускорителем — „ионным движителем“, который питается энергией от космической атомной электростанции). Мы исследовали процессы,
протекающие в ионных движителях, на наземных стендах.

На Викторе Пупко (в будущем
он стал начальником отделения космической техники ФЭИ) лежала большая организационная работа. Игорь Ильич Бондаренко был выдающимся физиком. Он тонко чувствовал эксперимент, ставил простые, изящные и весьма эффективные опыты. Я думаю, как ни один экспериментатор, да, пожалуй, и немногие теоретики, „чувствовал“ фундаментальную физику. Всегда отзывчивый, открытый и доброжелательный, Игорь был поистине душой института. До сих пор ФЭИ живёт его идеями. Бондаренко прожил неоправданно короткую жизнь. В 1964-м, в возрасте 38 лет, он трагически погиб из-за врачебной ошибки. Как будто Бог, увидев, как много человек сделал, решил, что это уже чересчур и скомандовал: „Хватит“.

Нельзя не вспомнить ещё одну уникальную личность — Владимира Александровича Малыха, технолога „от Бога“, современного лесковского Левшу. Если „продукцией“ упомянутых выше учёных были в основном идеи и расчётные оценки их реальности, то работы Малыха всегда имели выход „в металле“. Его технологический сектор, насчитывавший во времена расцвета ФЭИ более двух тысяч сотрудников, мог сделать, без преувеличения, всё. Причём ключевую роль всегда играл он сам.

В.А. Малых начинал лаборантом в НИИ ядерной физики МГУ, имея за душой три курса физфака, — доучиться не дала война. В конце 1940-х годов ему удалось создать технологию изготовления технической керамики на основе окиси бериллия — материала уникального, диэлектрика с высокой теплопроводностью. До Малыха многие безуспешно бились над этой проблемой. А топливный элемент на основе серийной нержавеющей стали и природного урана, разработанный им для первой атомной электростанции, — чудо по тем да и по нынешнем временам. Или созданный Малыхом термоэмиссионный топливный элемент реактора-электрогенератора для питания космических аппаратов — „гирлянда“. До сих пор в этой области не появилось ничего лучшего. Творения Малыха были не демонстрационными игрушками, а элементами ядерной техники. Они работали месяцы и годы. Владимир Александрович стал доктором технических наук, лауреатом Ленинской премии, Героем Социалистического Труда. В 1964 году он трагически погиб от последствий военной контузии.

С.П. Королёв и Д.И. Блохинцев с давних пор вынашивали мечту о полёте человека в космос. Между ними установились тесные рабочие связи. Но в начале 1950-х годов, в разгар „холодной войны“, средств не жалели только на военные цели. Ракетная техника рассматривалась лишь как носитель ядерных зарядов, а о спутниках и не помышляли. Между тем Бондаренко, зная о последних достижениях ракетчиков, настойчиво выступал за создание искусственного спутника Земли. Впоследствии об этом никто и не вспомнил.

Любопытна история создания ракеты, поднявшей в космос первого космонавта планеты — Юрия Гагарина. Связана она с именем Андрея Дмитриевича Сахарова. В конце 1940-х годов он разработал комбинированный делительно-термоядерный заряд — „слойку“, видимо, независимо от „отца водородной бомбы“ Эдварда Теллера, который предложил аналогичное изделие под названием „будильник“. Однако вскоре Теллер понял, что ядерный заряд такой схемы будет иметь „ограниченную“ мощность, не более ~ 500 килотонн толового эквивалента. Для „абсолютного“ оружия этого мало, поэтому „будильник“ был заброшен. В Союзе же в 1953 году взорвали сахаровскую слойку РДС-6с.

После успешных испытаний и избрания Сахарова в академики тогдашний глава Минсредмаша В.А. Малышев пригласил его к себе и поставил задачу определить параметры бомбы следующего поколения. Андрей Дмитриевич оценил (без детальной проработки) вес нового, значительно более мощного заряда. Докладная Сахарова легла в основу постановления ЦК КПСС и Совета Министров СССР, которое обязало С. П. Королёва разработать под этот заряд баллистическую ракету-носитель. Именно такая ракета Р-7 под названием „Восток“ и вывела на орбиту искусственный спутник Земли в 1957-м и космический корабль с Юрием Гагариным в 1961-м. Использовать её как носитель тяжёлого ядерного заряда тогда уже не планировали, поскольку развитие термоядерного оружия пошло иным путём.

На начальном этапе космической ядерной программы ФЭИ совместно с КБ В.Н. Челомея разрабатывал крылатую атомную ракету. Это направление развивалось недолго и завершилось расчётами и испытанием элементов двигателя, созданного в отделении В.А. Малыха. По сути, речь шла о низколетящем беспилотном самолете с прямоточным ядерным двигателем и ядерной боеголовкой (своего рода ядерный аналог „жужжащего клопа“ — немецкой V-1). Система стартовала с помощью обычных ракетных ускорителей. После выхода на заданную скорость тяга создавалась атмосферным воздухом, нагреваемым за счёт цепной реакции деления окиси бериллия, пропитанной обогащённым ураном.

Вообще говоря, возможность выполнения ракетой той или иной задачи космонавтики определяется скоростью, которую она приобретает после использования всего запаса рабочего тела (топлива и окислителя). Её вычисляют по формуле Циолковского: V = c×lnMн/ Мк, где с — скорость истечения рабочего тела, а Мн и Мк — начальная и конечная масса ракеты. В обычных химических ракетах скорость истечения определяется температурой в камере сгорания, видом топлива и окислителя и молекулярным весом продуктов сгорания. Например, американцы для высадки астронавтов на Луну использовали в спускаемом аппарате в качестве топлива водород. Продукт его сгорания — вода, чей молекулярный вес сравнительно низок, и скорость истечения в 1,3 раза выше, чем при сжигании керосина. Этого достаточно, чтобы спускаемый аппарат с космонавтами достиг поверхности Луны и затем вернул их на орбиту её искусственного спутника. У Королёва работы с водородным топливом были приостановлены из-за аварии с человеческими жертвами. Создать лунный спускаемый аппарат для человека мы не успели.

Один из путей существенного повышения скорости истечения — создание ядерных термических ракет. У нас это были баллистические атомные ракеты (БАР) с радиусом действия несколько тысяч километров (совместный проект ОКБ-1 и ФЭИ), у американцев — аналогичные системы типа „Киви“. Двигатели испытывались на полигонах под Семипалатинском и в Неваде. Принцип их действия следующий: водород нагревается в ядерном реакторе до высоких температур, переходит в атомарное состояние и уже в таком виде истекает из ракеты. Скорость истечения при этом повышается более чем вчетверо по сравнению с химической водородной ракетой. Вопрос состоял в том, чтобы выяснить, до какой температуры можно нагреть водород в реакторе с твёрдыми топливными элементами. Расчёты давали около 3000°К.

В НИИ-1, научным руководителем которого был Мстислав Всеволодович Келдыш (тогда президент Академии наук СССР), отдел В.М. Иевлева с участием ФЭИ занимался совсем уж фантастической схемой — газофазным реактором, в котором цепная реакция протекает в газовой смеси урана и водорода. Из такого реактора водород истекает ещё раз в десять быстрее, чем из твёрдотопливного, уран же сепарируется и остаётся в активной зоне. Одна из идей предполагала использование центробежной сепарации, когда горячая газовая смесь урана и водорода „закручивается“ поступающим холодным водородом, в результате чего уран и водород разделяются, как в центрифуге. Иевлев пытался, по сути дела, прямо воспроизвести процессы в камере сгорания химической ракеты, используя в качестве источника энергии не теплоту сгорания топлива, а цепную реакцию деления. Это открывало путь к полному использованию энергоёмкости атомных ядер. Но вопрос о возможности истечения из реактора чистого водорода (без урана) так и остался нерешённым, не говоря уже о технических проблемах, связанных с удержанием высокотемпературных газовых смесей при давлениях в сотни атмосфер.

Работы ФЭИ по баллистическим атомным ракетам завершились в 1969-1970 годах „огневыми испытаниями“ на семипалатинском полигоне прототипа ядерного ракетного двигателя с твёрдыми топливными элементами. Его создавал ФЭИ в кооперации с воронежским КБ А.Д. Конопатова, московским НИИ-1 и рядом других технологических групп. Основу двигателя с тягой 3,6 т составлял ядерный реактор ИР-100 с топливными элементами из твёрдого раствора карбида урана и карбида циркония. Температура водорода достигала 3000°К при мощности реактора ~ 170 МВт.

До сих пор речь шла о ракетах с тягой, превышающей их вес, которые могли бы стартовать с поверхности Земли. В таких системах увеличение скорости истечения позволяет снизить запас рабочего тела, повысить полезную нагрузку и отказаться от многоступенчатости. Однако есть пути достижения практически неограниченных скоростей истечения, например ускорение вещества электромагнитными полями. Я занимался этим направлением в тесном контакте с Игорем Бондаренко почти 15 лет.

Ускорение ракеты с электрореактивным двигателем (ЭРД) определяется отношением удельной мощности установленной на них космической атомной электростанции (КАЭС) к скорости истечения. В обозримом будущем удельные мощности КАЭС, судя по всему, не превысят 1 кВт/кг. При этом возможно создание ракет с малой тягой, в десятки и сотни раз меньшей веса ракеты, и с очень малым расходом рабочего тела. Такая ракета может стартовать только с орбиты искусственного спутника Земли и, медленно ускоряясь, достигать больших скоростей.

Для полётов в пределах Солнечной системы нужны ракеты со скоростью истечения 50-500 км/с, а для полётов к звёздам — выходящие за пределы нашего воображения „фотонные ракеты“ со скоростью истечения, равной скорости света. Чтобы осуществить сколько-нибудь разумный по времени дальний космический полёт, необходимы невообразимые удельные мощности энергетических установок. Пока нельзя даже представить, на каких физических процессах они могут быть основаны.

Проведенные расчёты показали, что во время Великого противостояния, когда Земля и Марс находятся ближе всего друг к другу, можно за один год осуществить полёт ядерного космического корабля с экипажем к Марсу и возвратить его на орбиту искусственного спутника Земли. Полный вес такого корабля — около 5 т (включая запас рабочего тела — цезия, равный 1,6 т). Он определяется в основном массой КАЭС мощностью 5 МВт, а реактивная тяга — двухмегаваттным пучком ионов цезия с энергией 7 килоэлектронвольт *. Корабль стартует с орбиты искусственного спутника Земли, выходит на орбиту спутника Марса, а спускаться на его поверхность придётся уже на аппарате с водородным химическим двигателем, подобным американскому лунному.

В те годы обсуждались пути создания различных электрореактивных движителей для космических аппаратов, таких, как „плазменные пушки“, электростатические ускорители „пыли“ или капель жидкости. Однако ни одна из идей не имела под собой чёткой физической основы. Находкой оказалась поверхностная ионизация цезия.

Ещё в 20-е годы прошлого века американский физик Ирвинг Лэнгмюр открыл поверхностную ионизацию щелочных металлов. При испарении атома цезия с поверхности металла (в нашем случае — вольфрама), у которого работа выхода электронов больше потенциала ионизации цезия, он практически в 100% случаев теряет слабо связанный электрон и оказывается однократно заряженным ионом. Таким образом, поверхностная ионизация цезия на вольфраме и есть тот физический процесс, который позволяет создать ионный движитель с почти 100-процентным использованием рабочего тела и с энергетическим КПД, близким к единице.

Большую роль в создании моделей ионного движителя такой схемы сыграл наш коллега Сталь Яковлевич Лебедев. Своим железным упорством и настойчивостью он преодолевал все преграды. В результате удалось воспроизвести в металле плоскую трёхэлектродную схему ионного движителя. Первый электрод — пластина вольфрама размером примерно 10×10 см с потенциалом +7 кВ, второй — сетка из вольфрама с потенциалом -3 кВ, третий — сетка из торированного вольфрама с нулевым потенциалом. „Молекулярная пушка“ давала пучок паров цезия, который сквозь все сетки попадал на поверхность вольфрамовой пластины. Уравновешенная и откалиброванная металлическая пластина, так называемые весы, служила для измерения „силы“, т. е. тяги ионного пучка.

Ускоряющее напряжение до первой сетки разгоняет ионы цезия до 10 000 эВ, тормозящее напряжение до второй замедляет их до 7000 эВ. Это та энергия, с которой ионы должны покидать движитель, что соответствует скорости истечения 100 км/с. Но пучок ионов, ограниченный объёмным зарядом, не может „выйти в открытый космос“. Объёмный заряд ионов необходимо скомпенсировать электронами, чтобы образовалась квазинейтральная плазма, которая беспрепятственно распространяется в пространстве и создаёт реактивную тягу. Источником электронов для компенсации объёмного заряда ионного пучка служит нагреваемая током третья сетка (катод). Вторая, „запирающая“ сетка не даёт электронам попасть с катода на вольфрамовую пластину.

Первый опыт с моделью ионного движителя положил начало более чем десятилетним работам. Одна из последних моделей — с пористым вольфрамовым эмиттером, созданная в 1965 году, давала „тягу“ около 20 г при токе ионного пучка 20 А, имела коэффициент использования энергии около 90% и вещества — 95%.

Пути прямого преобразования энергии ядерного деления в электрическую пока не найдены. Мы ещё не можем обойтись без промежуточного звена — тепловой машины. Поскольку её КПД всегда меньше единицы, „отработанное“ тепло нужно куда-то девать. На земле, в воде и в воздухе с этим проблем нет. В космосе же существует только один путь — тепловое излучение. Таким образом, КАЭС не может обойтись без „холодильника-излучателя“. Плотность же излучения пропорциональна четвёртой степени абсолютной температуры, поэтому температура холодильника-излучателя должна быть как можно более высокой. Тогда удастся сократить площадь излучающей поверхности и соответственно массу энергетической установки. У нас появилась идея использовать „прямое“ преобразование ядерного тепла в электричество, без турбины и генератора, что казалось более надёжным при длительной работе в области высоких температур.

Из литературы мы знали о работах А.Ф. Иоффе — основателя советской школы технической физики, пионера в исследовании полупроводников в СССР. Мало кто теперь помнит о разработанных им источниках тока, применявшихся в годы Великой Отечественной войны. Тогда не один партизанский отряд имел связь с Большой землёй благодаря „керосиновым“ ТЭГам — термоэлектрогенераторам Иоффе. „Венец“ из ТЭГов (он представлял собой набор полупроводниковых элементов) надевался на керосиновую лампу, а его провода подсоединялись к радиоаппаратуре. „Горячие“ концы элементов нагревались пламенем керосиновой лампы, „холодные“ — остывали на воздухе. Поток тепла, проходя через полупроводник, порождал электродвижущую силу, которой хватало для сеанса связи, а в промежутках между ними ТЭГ заряжал аккумулятор. Когда через десять лет после Победы мы побывали на московском заводе ТЭГов, оказалось, что они ещё находят сбыт. У многих деревенских жителей были тогда экономичные радиоприемники „Родина“ на лампах прямого накала, работающие от батареи. Вместо них зачастую использовали ТЭГи.

Беда керосинового ТЭГа — его низкий КПД (всего около 3,5%) и невысокая предельная температура (350°К). Но простота и надёжность этих приборов привлекали разработчиков. Так, полупроводниковые преобразователи, разработанные группой И.Г. Гвердцители в Сухумском физико-техническом институте, нашли применение в космических установках типа „Бук“.

В свое время А.Ф. Иоффе предложил ещё один термоэмиссионный преобразователь — диод в вакууме. Принцип его действия следующий: нагретый катод испускает электроны, часть их, преодолевающая потенциал анода, совершает работу. От этого прибора ожидали значительно большего КПД (20-25%) при рабочей температуре выше 1000°К. Кроме того, в отличие от полупроводника вакуумный диод не боится нейтронного излучения, и его можно совместить с ядерным реактором. Однако оказалось, что осуществить идею „вакуумного“ преобразователя Иоффе невозможно. Как и в ионном движителе, в вакуумном преобразователе нужно избавиться от объёмного заряда, но на этот раз не ионов, а электронов. А.Ф. Иоффе предполагал использовать в вакуумном преобразователе микронные зазоры между катодом и анодом, что в условиях высоких температур и термических деформаций практически невозможно. Вот тут-то и пригодился цезий: один ион цезия, полученный за счёт поверхностной ионизации на катоде, компенсирует объёмный заряд около 500 электронов! По сути дела, цезиевый преобразователь — это „обращённый“ ионный движитель. Физические процессы в них близки.

Одним из результатов работ ФЭИ над термоэмиссионными преобразователями были создание В.А. Малыхом и серийный выпуск в его отделении тепловыделяющих элементов из последовательно соединённых термоэмиссионных преобразователей — „гирлянд“ для реактора „Топаз“. Они давали до 30 В — раз в сто больше, чем одноэлементные преобразователи, созданные „конкурирующими организациями“ — ленинградской группой М.Б. Барабаша и позднее — Институтом атомной энергии. Это позволяло „снимать“ с реактора в десятки и сотни раз большую мощность. Однако надёжность системы, напичканной тысячами термоэмиссионных элементов, вызывала опасения. В то же время паро- и газотурбинные установки работали без сбоев, поэтому мы обратили внимание и на „машинное“ преобразование ядерного тепла в электричество.

Вся трудность заключалась в ресурсе, ведь в дальних космических полётах турбогенераторы должны работать год, два, а то и несколько лет. Чтобы уменьшить износ, „обороты“ (скорость вращения турбины) нужно сделать по возможности более низкими. С другой стороны, турбина работает эффективно, если скорость молекул газа или пара близка к скорости её лопаток. Поэтому сначала мы рассматривали применение самого тяжёлого — ртутного пара. Но нас испугала интенсивная радиационно-стимулированная коррозия железа и нержавеющей стали, которая возникала в охлаждаемом ртутью ядерном реакторе. За две недели коррозия „съела“ тепловыделяющие элементы опытного быстрого реактора „Клементина“ в Аргонской лаборатории (США, 1949 год) и реактора БР-2 в ФЭИ (СССР, Обнинск, 1956 год).

Заманчивым оказался калиевый пар. Реактор с кипящим в нём калием лёг в основу разрабатываемой нами энергетической установки космического корабля малой тяги — калиевый пар вращал турбогенератор. Такой „машинный“ способ преобразования тепла в электричество позволял рассчитывать на КПД до 40%, в то время как реальные термоэмиссионные установки давали кпд всего около 7%. Однако КАЭС с „машинным“ преобразованием ядерного тепла в электричество не получили развития. Дело завершилось выпуском подробного отчёта, по сути — „физической записки“ к техническому проекту космического корабля малой тяги для полёта с экипажем к Марсу. Сам проект так и не был разработан.

В дальнейшем, я думаю, просто пропал интерес к космическим полётам с использованием ядерных ракетных двигателей. После смерти Сергея Павловича Королёва поддержка работ ФЭИ по ионным движителям и „машинным“ ядерно-энергетическим установкам заметно ослабла. ОКБ-1 возглавил Валентин Петрович Глушко, у которого не было интереса к смелым перспективным проектам. Созданное им ОКБ „Энергия“ строило мощные химические ракеты и возвращаемый на Землю космический корабль „Буран“.

Работы по созданию КАЭС с прямым преобразованием тепла в электричество, теперь уже в качестве источников питания для мощных радиотехнических спутников (космических радиолокационных станций и телетрансляторов), продолжались до начала перестройки. С 1970 по 1988 год в космос запустили около 30 радиолокационных спутников с ядерно-энергетическими установками „Бук“ с полупроводниковыми реакторами-преобразователями и два — с термоэмиссионными установками „Топаз“. „Бук“, по сути дела, представлял собой ТЭГ — полупроводниковый преобразователь Иоффе, только вместо керосиновой лампы в нём использовался ядерный реактор. Это был быстрый реактор мощностью до 100 кВт. Полная загрузка высокообогащённого урана составляла около 30 кг. Тепло из активной зоны передавалось жидким металлом — эвтектическим сплавом натрия с калием полупроводниковым батареям. Электрическая мощность достигала 5 кВт.

Установку „Бук“ под научным руководством ФЭИ разрабатывали специалисты ОКБ-670 М.М. Бондарюка, позднее — НПО „Красная звезда“ (главный конструктор — Г.М. Грязнов). Создать ракету-носитель для вывода спутника на орбиту поручили днепропетровскому КБ „Южмаш“ (главный конструктор — М.К. Янгель).

Время работы „Бука“ — 1-3 месяца. Если установка отказывала, спутник переводили на орбиту длительного существования высотой 1000 км. За почти 20 лет запусков было три случая падения спутника на Землю: два — в океан и один — на сушу, в Канаде, в окрестности Большого Невольничьего озера. Туда упал „Космос-954“, запущенный 24 января 1978 года. Он проработал 3,5 месяца. Урановые элементы спутника полностью сгорели в атмосфере. На земле нашли лишь остатки бериллиевого отражателя и полупроводниковых батарей. (Все эти данные приведены в совместном отчёте атомных комиссий США и Канады об операции „Утренний свет“.)

В термоэмиссионной ядерно-энергетической установке „Топаз“ использовался тепловой реактор мощностью до 150 кВт. Полная загрузка урана составляла около 12 кг — значительно меньше, чем у „Бука“. Основой реактора были тепловыделяющие элементы — „гирлянды“, разработанные и изготовленные группой Малыха. Они представляли собой цепочку термоэлементов: катод — „напёрсток“ из вольфрама или молибдена, заполненный окисью урана, анод — тонкостенная трубка из ниобия, охлаждаемая жидким натрий-калием. Температура катода достигала 1650°C. Электрическая мощность установки доходила до 10 кВт.

Первый лётный образец — спутник „Космос-1818“ с установкой „Топаз“ вышел на орбиту 2 февраля 1987 года и безотказно проработал полгода, до исчерпания запасов цезия. Второй спутник — „Космос-1876“ был запущен через год. Он отработал на орбите почти в два раза дольше. Главным разработчиком „Топаза“ было ОКБ ММЗ „Союз“, возглавляемое С.К. Туманским (бывшее КБ конструктора авиамоторов А.А. Микулина).

Это было в конце 1950-х годов, когда мы занимались ионным движителем, а он — двигателем третьей ступени, предназначавшимся для ракеты, которой предстояло облететь Луну и совершить посадку на неё. Воспоминания о мельниковской лаборатории свежи и поныне. Она располагалась в Подлипках (ныне г. Королёв), на площадке № 3 ОКБ-1. Огромный цех площадью около 3000 м2, уставленный десятками письменных столов со шлейфными осциллографами, производящими запись на 100-миллиметровой рулонной бумаге (это была ещё прошлая эпоха, сегодня хватило бы одного персонального компьютера). У передней стены цеха — стенд, где монтируется камера сгорания двигателя „лунной“ ракеты. К осциллографам идут тысячи проводов от датчиков скорости газов, давления, температуры и других параметров. День начинается в 9.00 с зажигания двигателя. Он работает несколько минут, затем сразу после остановки бригада механиков первой смены разбирает его, тщательно осматривает и измеряет камеру сгорания. Одновременно анализируются ленты осциллографов и вырабатываются рекомендации по изменениям конструкции. Вторая смена — конструкторы и рабочие мастерских вносят рекомендованные изменения. В третью смену на стенде монтируются новая камера сгорания и система диагностики. Через сутки, ровно в 9.00, — следующий сеанс. И так без выходных недели, месяцы. Более 300 вариантов двигателя за год!

Так создавались двигатели химических ракет, которым предстояло работать всего 20-30 минут. Что же говорить об испытаниях и доработках ядерно-энергетических установок — расчёт был на то, что они должны работать не один год. Это требовало поистине гигантских усилий.

Ракетный двигатель, рабочим телом в котором служит либо какое либо вещество (напр., водород), нагреваемое за счет энергии, выделяющейся при ядерной реакции или радиоактивном распаде, либо непосредственно продукты этих реакций. Различают… … Большой Энциклопедический словарь

Ракетный двигатель, рабочим телом в котором служит либо какое либо вещество (например, водород), нагреваемое за счёт энергии, выделяющейся при ядерной реакции или радиоактивном распаде, либо непосредственно продукты этих реакций. Находится в… … Энциклопедический словарь

— (ЯРД) ракетный двигатель, в котором тяга создаётся за счёт энергии, выделяющейся при радиоактивном распаде или ядерной реакции. Соответственно типу происходящей в ЯРД ядерной реакции выделяют Радиоизотопный ракетный двигатель,… …

— (ЯРД) ракетный двигатель, в к ром источником энергии является ядерное топливо. В ЯРД с ядерным реак. тором теплота, выделяющаяся в результате цепной ядерной реакции, сообщается рабочему телу (напр., водороду). Активная зона ядерного реактора… …

Ядерный ракетный двигатель (ЯРД) разновидность ракетного двигателя, которая использует энергию деления или синтеза ядер для создания реактивной тяги. Бывают собственно реактивными (нагрев рабочего тела в ядерном реакторе и вывод газа через… … Википедия

Реактивный двигатель, источник энергии и рабочее тело которого находится в самом средстве передвижения. Ракетный двигатель единственный практически освоенный для вывода полезной нагрузки на орбиту искусственного спутника Земли и применения в… … Википедия

— (РД) Реактивный двигатель, использующий для своей работы только вещества и источники энергии, имеющиеся в запасе на перемещающемся аппарате (летательном, наземном, подводном). Т. о., в отличие от воздушно реактивных двигателей (См.… … Большая советская энциклопедия

Изотопный ракетный двигатель, ядерный ракетный двигатель, использующий энергию распада радиоактивных изотопов хим. элементов. Эта энергия служит для нагрева рабочего тела, либо же рабочим телом являются сами продукты распада, образующие… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Ядерный ракетный двигатель — ракетный двигатель, принцип действия которого основан на ядерной реакции или радиоактивном распаде, при этом выделяется энергия, нагревающая рабочее тело, которым могут служить продукты реакций либо какое-то другое вещество, например водород.

Существует несколько разновидностей ракетных двигателей, использующих вышеописанный принцип действия: ядерный, радиоизотопный, термоядерный. Используя ядерные ракетные двигатели, можно получить значения удельного импульса значительно выше тех, которые могут дать химические ракетные двигатели. Высокое значение удельного импульса объясняется большой скоростью истечения рабочего тела — порядка 8-50 км/с. Сила тяги ядерного двигателя сравнима с показателями химических двигателей, что позволит в будущем заменить все химические двигатели на ядерные.

Их разделяют на два типа — твердо-и газофазные. В первом типе двигателей делящееся вещество размещается в сборках-стержнях с развитой поверхностью. Это позволяет эффективно нагревать газообразное рабочее тело, обычно в качестве рабочего тела выступает водород. Скорость истечения ограничена максимальной температурой рабочего тела, которая, в свою очередь, напрямую зависит от максимально допустимой температуры элементов конструкции, а она не превышает 3000 К. В газофазных ядерных ракетных двигателях делящееся вещество находится в газообразном состоянии. Его удержание в рабочей зоне осуществляется посредством воздействия электромагнитного поля. Для этого типа ядерных ракетных двигателей элементы конструкции не являются сдерживающим фактором, поэтому скорость истечения рабочего тела может превышать 30 км/с. Могут быть использованы в качестве двигателей первой ступени, невзирая на утечку делящегося вещества.

В 70-х гг. XX в. в США и Советском Союзе активно испытывались ядерные ракетные двигатели с делящимся веществом в твердой фазе. В США разрабатывалась программа по созданию опытного ядерного ракетного двигателя в рамках программы NERVA.

Американцами был разработан графитовый реактор, охлаждаемый жидким водородом, который нагревался, испарялся и выбрасывался через ракетное сопло. Выбор графита был обусловлен его температурной стойкостью. По этому проекту удельный импульс полученного двигателя должен был вдвое превышать соответствующий показатель, характерный для химических двигателей, при тяге в 1100 кН. Реактор Nerva должен был работать в составе третьей ступени ракеты-носителя «Сатурн V», но в связи с закрытием лунной программы и отсутствием других задач для ракетных двигателей этого класса реактор так и не был опробован на практике.

В настоящее время в стадии теоретической разработки находится газофазный ядерный ракетный двигатель. В газофазном ядерном двигателе подразумевается использовать плутоний, медленно движущаяся газовая струя которого окружена более быстрым потоком охлаждающего водорода. На орбитальных космических станциях МИР и МКС проводились эксперименты, которые могут дать толчок к дальнейшему развитию газофазных двигателей.

На сегодняшний день можно сказать, что Россия немного «заморозила» свои исследования в области ядерных двигательных установок. Работа российских ученых больше ориентирована на разработку и совершенствование базовых узлов и агрегатов ядерных энергодвигательных установок, а также их унификацию. Приоритетным направлением дальнейших исследований в этой области является создание ядерных энергодвигательных установок, способных работать в двух режимах. Первым является режим ядерного ракетного двигателя, а вторым — режим установки генерирующей электроэнергии для питания аппаратуры, установленной на борту космического аппарата.

Модная нынче тема, но мне представляется, что гораздо интереснее ядерный прямоточный воздушно-реактивный двигатель, ведь ему не надо таскать с собой рабочее тело.
Предполагаю, что в послании Президента речь шла именно о нем, но почему-то все сегодня начали постить про ЯРД???
Соберу-ка я тут все в одном месте. Прелюбопытные мысли, скажу я вам, появляются, когда вчитаешься в тему. И очень неудобные вопросы.

Прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД; англоязычный термин — ramjet, от ram — таран) — реактивный двигатель, является самым простым в классе воздушно-реактивных двигателей (ВРД) по устройству. Относится к типу ВРД прямой реакции, в которых тяга создается исключительно за счёт реактивной струи, истекающей из сопла. Необходимое для работы двигателя повышение давления достигается за счёт торможения встречного потока воздуха. ПВРД неработоспособен при низких скоростях полёта, тем более — при нулевой скорости, для вывода его на рабочую мощность необходим тот или иной ускоритель.

Источником энергии этих ПВРД (в отличие от остальных ВРД) является не химическая реакция горения топлива, а тепло, вырабатываемое ядерным реактором в камере нагрева рабочего тела. Воздух из входного устройства в таком ПВРД проходит через активную зону реактора, охлаждая его, нагревается сам до рабочей температуры (около 3000 К), а затем истекает из сопла со скоростью, сравнимой со скоростями истечения для самых совершенных химических ЖРД. Возможное назначения летательного аппарата с таким двигателем:
— межконтинентальная крылатая ракета-носитель ядерного заряда;
— одноступенчатый воздушно-космический самолёт.

В обеих странах были созданы компактные малоресурсные ядерные реакторы, которые вписывались в габариты большой ракеты. В США по программам исследований ядерного ПВРД «Pluto» и «Tory» в 1964 году были проведены стендовые огневые испытания ядерного прямоточного двигателя «Tory-IIC» (режим полной мощности 513 МВт в течение пяти минут с тягой 156 кН). Лётные испытания не проводились, программа была закрыта в июле 1964 года. Одна из причин закрытия программы — совершенствование конструкции баллистических ракет с химическими ракетными двигателями, которые вполне обеспечили решение боевых задач без применения схем с сравнительно дорогостоящими ядерными ПВРД.
Про вторую в российских источниках сейчас не принято говорить…

В проекте «Плутон» должна была использоваться тактика полета на низких высотах. Данная тактика обеспечивала скрытность от радаров системы ПВО СССР.
Для достижения скорости, на которой работал бы прямоточный воздушно-реактивный двигатель, «Плутон» должен был с земли запускаться при помощи пакета обычных ракетных ускорителей. Запуск ядерного реактора начинался только после того, как «Плутон» достигал высоты крейсерского полета и достаточно удалялся от населенных районов. Ядерный двигатель, дающий практически неограниченный радиус действия, позволял ракете летать над океаном кругами в ожидании приказа перехода на сверхзвуковую скорость к цели в СССР.

Было принято решение провести статическое испытание полномасштабного реактора, который предназначался для прямоточного двигателя.
Поскольку после запуска реактор «Плутона» становился чрезвычайно радиоактивным, его доставка на место испытаний осуществлялась по специально построенной полностью автоматизированной железнодорожной линии. По данной линии реактор перемещаться на расстояние примерно двух миль, которые разделяли стенд статических испытаний и массивное «демонтажное» здание. В здании «горячий» реактор демонтировался для проведения обследования при помощи оборудования, управляемого дистанционно. Ученые из Ливермора наблюдали за процессом испытаний с помощью телевизионной системы, которая размещалась в жестяном ангаре далеко от испытательного стенда. На всякий случай ангар оборудовался противорадиационным укрытием с двухнедельным запасом пищи и воды.
Только чтобы обеспечить поставки бетона необходимого для строительства стен демонтажного здания (толщина составляла от шести до восьми футов), правительство Соединенных Штатов приобрело целую шахту.
Миллионы фунтов сжатого воздуха хранились в трубах, использующихся в нефтедобыче, общей протяженностью 25 миль. Данный сжатый воздух предполагалось использовать для имитации условий, в которых прямоточный двигатель оказывается во время полета на крейсерской скорости.
Чтобы обеспечить в системе высокое воздушное давление, лаборатория позаимствовала с базы подводных лодок (Гротон, шт. Коннектикут) гигантские компрессоры.
Для проведения теста, во время которого установка работала на полной мощности в течение пяти минут, требовалось прогонять тонну воздуха через стальные цистерны, которые заполнялись более чем 14 млн. стальных шариков, диаметром 4 см. Данные цистерны нагревались до 730 градусов при помощи нагревательных элементов, в которых сжигали нефть.

14 мая 1961 г. инженеры и ученые, находящиеся в ангаре, откуда управлялся эксперимент, задержали дыхание — первый в мире ядерный прямоточный реактивный двигатель, смонтированный на ярко-красной железнодорожной платформе, возвестил о своем рождении громким ревом. Тори-2А запустили всего на несколько секунд, во время которых он не развивал своей номинальной мощности. Однако считалось, что тест являлся успешным. Самым важным стало то, что реактор не воспламенился, чего крайне опасались некоторые представители комитета по атомной энергетике. Почти сразу после испытаний Меркл приступил к работам по созданию второго реактора «Тори», который должен был иметь большую мощность при меньшей массе.
Работы по Тори-2B дальше чертежной доски не продвинулись. Вместо него ливерморцы сразу построили Тори-2C, который нарушил безмолвие пустыни спустя три года после испытаний первого реактора. Спустя неделю данный реактор был вновь запущен и проработал на полной мощности (513 мегаватт) в течение пяти минут. Оказалась что радиоактивность выхлопа значительно меньше ожидаемой. На этих испытаниях также присутствовали генералы ВВС и чиновники из комитета по атомной энергетике.

В это время заказчиков из Пентагона, финансировавших проект «Плутон», начали одолевать сомнения. Поскольку ракета запускалась с территории США и летела над территорией американских союзников на малой высоте, чтобы избежать обнаружения системами ПВО СССР, некоторые военные стратеги задумались — а не будет ли ракета представлять для союзников угрозу? Еще до того как ракета «Плутон» сбросит бомбы на противника, она сначала оглушит, раздавит и даже облучит союзников. (Ожидалось, что от Плутона, пролетающего над головой, уровень шума на земле будет составлять около 150 децибел. Для сравнения — уровень шума ракеты, отправившей американцев на Луну (Сатурн-5), на полной тяге составила 200 децибел). Разумеется, разорванные барабанные перепонки были бы наименьшей проблемой, если бы вы оказались под пролетающим над вашей головой обнаженным реактором, который изжарил бы вас как цыпленка гамма- и нейтронным излучением.

Хотя создатели ракеты утверждали, что «Плутон» изначально по своей сути также неуловим, военные аналитики выражали недоумение — как нечто такое шумное, горячее, большое и радиоактивное может оставаться незамеченным на протяжении времени, которое необходимо для выполнения задачи. В это же время военно-воздушные силы США уже начали развертывать баллистические ракеты «Атлас» и «Титан», которые были способны достичь целей на несколько часов раньше летающего реактора, и противоракетная система СССР, страх перед которой стал основным толчком для создания «Плутона», так и не стала для баллистических ракет помехой, несмотря на успешно проведенные испытательные перехваты. Критики проекта придумали собственную расшифровку аббревиатуры SLAM — slow, low, and messy — медленно, низко и грязно. После успешных испытаний ракеты «Полярис» флот, изначально проявлявший интерес к использованию ракет для пусков с подводных лодок или кораблей, также начал покидать проект. И, наконец, стоимость каждой ракеты составляла 50 миллионов долларов. Внезапно «Плутон» стал технологией, которой нельзя найти приложения, оружием, у которого не было подходящих целей.

Однако последним гвоздем в гроб «Плутона» стал всего один вопрос. Он настолько обманчиво простой, что можно извинить ливерморцев за то, что они ему сознательно не уделили внимания. «Где проводить летные испытания реактора? Как убедить людей в том, что во время полета ракета не потеряет управление и не полетит над Лос-Анджелесом или Лас-Вегасом на малой высоте?» — спрашивал физик ливерморской лаборатории Джим Хэдли, который до самого конца работал над проектом «Плутон». В настоящее время он занимается обнаружением ядерных испытаний, которые проводятся в других странах, для подразделения Z. По признанию самого Хэдли, не было никаких гарантий, что ракета не выйдет из под контроля и не превратится в летающий Чернобыль.
Было предложено несколько вариантов решения данной проблемы. Одно из них — запуск Плутона около острова Уэйк, где ракета летала бы, нарезая восьмерки над принадлежащей Соединенным Штатам частью океана. «Горячие» ракеты предполагалась затапливать на глубине 7 километров в океане. Однако даже тогда, когда комиссия по атомной энергетике склоняла мнение людей думать о радиации как о безграничном источнике энергии, предложения сбрасывать множество загрязненных радиацией ракет в океан было вполне достаточно, чтобы работы приостановили.
1 июля 1964 г, спустя семь лет и шесть месяцев с начала работ, проект «Плутон» закрыли комиссия по атомной энергетике и военно-воздушные силы.

По словам Хэдли, каждые несколько лет какой-нибудь новый подполковник военно-воздушных сил открывает для себя «Плутон». После этого он звонит в лабораторию, чтобы узнать дальнейшую судьбу ядерного ПВРД. Энтузиазм у подполковников пропадает сразу же после того как Хэдли рассказывает о проблемах с радиацией и летными испытаниями. Больше одного раза никто Хэдли не звонил.

Если кого-то захочет вернуть к жизни «Плутон», то, возможно, ему удастся найти несколько новобранцев в Ливерморе. Однако их много не будет. Идею того, что могло стать адским безумным оружием, лучше оставить в прошлом.

Технические характеристики ракеты SLAM:
Диаметр — 1500 мм.
Длинна — 20000 мм.
Масса — 20 тонн.
Радиус действия — не ограниченный (теоретически).
Скорость на уровне моря — 3 Маха.
Вооружение — 16 термоядерных бомб (мощность каждой 1 мегатонна).
Двигатель — ядерный реактор (мощность 600 мегаватт).
Система наведения — инерциальная + TERCOM.
Максимальная температура обшивки — 540 градусов Цельсия.
Материал планера — высокотемпературная, нержавеющая сталь Рене 41.
Толщина обшивки — 4 — 10 мм.

Тем не менее, ядерный ПВРД перспективен как двигательная система для одноступенчатых воздушно-космических самолётов и скоростной межконтинентальной тяжёлой транспортной авиации. Этому способствует возможность создания ядерного ПВРД, способного работать на дозвуковых и нулевых скоростях полёта в режиме ракетного двигателя, используя бортовые запасы рабочего тела. То есть, например, воздушно-космический самолёт с ядерным ПВРД стартует (в том числе взлетает), подавая в двигатели рабочее тело из бортовых (или подвесных) баков и, уже достигнув скоростей от М = 1, переходит на использование атмосферного воздуха.

Интересно, а в каком регионе проводились испытания и почему их проушехлопили соответствующие службы мониторинга за ядерными испытаниями. Или все-таки осенний выброс рутения-106 в атмосфере как-то связан с этими испытаниями? Т.е. челябинцев не только присыпали рутением, но еще и поджарили?
А куда упала эта ракета можно узнать? Проще говоря, где расколотили ядерный реактор? На каком полигоне? На Новой Земле?

Я́дерный раке́тный дви́гатель (ЯРД) — разновидность ракетного двигателя, которая использует энергию деления или синтеза ядер для создания реактивной тяги. Бывают жидкостными (нагрев жидкого рабочего тела в нагревательной камере от ядерного реактора и вывод газа через сопло) и импульсно-взрывными (ядерные взрывы малой мощности при равном промежутке времени).
Традиционный ЯРД в целом представляет собой конструкцию из нагревательной камеры с ядерным реактором как источником тепла, системы подачи рабочего тела и сопла. Рабочее тело (как правило — водород) подаётся из бака в активную зону реактора, где, проходя через нагретые реакцией ядерного распада каналы, разогревается до высоких температур и затем выбрасывается через сопло, создавая реактивную тягу. Существуют различные конструкции ЯРД: твёрдофазный, жидкофазный и газофазный — соответствующие агрегатному состоянию ядерного топлива в активной зоне реактора — твёрдое, расплав или высокотемпературный газ (либо даже плазма).

РД-0410 (Индекс ГРАУ — 11Б91, известен также как «Иргит» и «ИР-100») — первый и единственный советский ядерный ракетный двигатель 1947-78 гг. Был разработан в конструкторском бюро «Химавтоматика», Воронеж.

В РД-0410 был применён гетерогенный реактор на тепловых нейтронах. Конструкция включала в себя 37 тепловыделяющих сборок, покрытых теплоизоляцией, отделявшей их от замедлителя. Проект
ом предусматривалось, что поток водорода вначале проходил через отражатель и замедлитель, поддерживая их температуру на уровне комнатной, а затем поступал в активную зону, где нагревался при этом до 3100 К. На стенде отражатель и замедлитель охлаждались отдельным потоком водорода. Реактор прошёл значительную серию испытаний, но ни разу не испытывался на полную длительность работы. Внереакторные узлы были отработаны полностью.

NERVA (англ. Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) — совместная программа Комиссии по атомной энергии США и НАСА по созданию ядерного ракетного двигателя (ЯРД), продолжавшаяся до 1972 года.
NERVA продемонстрировал, что ЯРД вполне работоспособен и подходит для исследования космоса, и в конце 1968 года SNPO подтвердил, что новейшая модификация NERVA, NRX/XE, отвечает требованиям для пилотируемого полета на Марс. Хотя двигатели NERVA были построены и испытаны в максимально возможной степени и считались готовыми к установке на космический аппарат, бо́льшая часть американской космической программы была отменена администрацией президента Никсона.

NERVA была оценена AEC, SNPO и НАСА как высокоуспешная программа, достигшая или даже превысившая свои цели. Главная цель программы заключалась в «создании технической базы для систем ядерных ракетных двигателей, которые будут использоваться в разработке и развитии двигательных установок для космических миссий». Практически все космические проекты, использующие ЯРД, основаны на конструкциях NERVA NRX или Pewee.

Марсианские миссии стали причиной упадка NERVA. Члены Конгресса из обеих политических партий решили, что пилотируемый полет на Марс будет молчаливым обязательством для Соединенных Штатов в течение десятилетий поддерживать дорогостоящую космическую гонку. Ежегодно программа RIFT задерживалась и цели NERVA усложнялись. В конце концов, хотя двигатель NERVA прошёл много успешных испытаний и имел мощную поддержку Конгресса, он никогда не покидал Землю.

В ноябре 2017 года Китайская корпорация аэрокосмической науки и техники (China Aerospace Science and Technology Corporation, CASC) опубликовала дорожную карту развития космической программы КНР на период 2017—2045 годы. Она предусматривает, в частности, создание многоразового корабля, работающего на ядерном ракетном двигателе.

Атомный двигатель для космических ракет — казалось бы, далекая мечта писателей-фантастов — был, оказывается, не только разработан в сверхсекретных конструкторских бюро, но и изготовлен, а затем испытан на полигонах. «Это была нетривиальная работа», — говорит генеральный конструктор Воронежского федерального государственного предприятия «КБ химавтоматики» Владимир Рачук. В его устах «нетривиальная работа» означает очень высокую оценку сделанного.

«КБ химавтоматики», хотя и имеет отношение к химии (изготавливает насосы для соответствующих отраслей промышленности), на самом деле является одним из уникальных, ведущих в России и за рубежом центров ракетного двигателестроения. Предприятие было создано в Воронежской области в октябре 1941 года, когда гитлеровские войска рвались к Москве. В то время КБ разрабатывало агрегаты для боевой авиационной техники. Однако в пятидесятые годы коллектив переключился на новую перспективную тематику — жидкостные ракетные двигатели (ЖРД). «Изделия» из Воронежа были установлены на «Востоках», «Восходах», «Союзах», «Молниях», «Протонах»…

Здесь, в «КБ химавтоматики», создан и самый мощный в стране однокамерный кислородно-водородный космический «мотор» тягой в двести тонн. Он использовался в качестве маршевого двигателя на второй ступени ракетно-космического комплекса «Энергия-Буран». Воронежские ЖРД установлены на многих военных ракетах (например, SS-19, известных как «Сатана», или SS-N-23, запускаемых с подводных лодок). Всего было разработано около 60 образцов, 30 из которых доведено до серийного производства. В этом ряду наособицу стоит ядерный ракетный двигатель РД-0410, который создавался совместно со многими оборонными предприятиями, КБ и НИИ.

Один из основоположников отечественной космонавтики Сергей Павлович Королев рассказывал, что о силовой атомной установке для ракет мечтал еще с 1945 года. Очень заманчиво было использовать могучую энергию атома для покорения космического океана. Но в то время у нас и ракет-то не было. А в середине 50-х советские разведчики сообщили, что в США полным ходом идут исследования по созданию ядерного ракетного двигателя (ЯРД). Эта информация была сразу же доведена до высшего руководства страны. Скорее всего, с ней был ознакомлен и Королев. В 1956-м в секретном докладе о перспективах развития ракетной техники он подчеркивал, что ядерные двигатели будут иметь очень большие перспективы. Впрочем, все понимали, что реализация идеи сопряжена с огромными трудностями. Атомная электростанция, к примеру, занимает многоэтажный корпус. Задача состояла в том, чтобы превратить это большое здание в компактную установку величиной с два письменных стола. В 1959 году в Институте атомной энергии состоялась весьма знаменательная встреча «отца» нашей атомной бомбы Игоря Курчатова, директора Института прикладной математики, «главного теоретика космонавтики» Мстислава Келдыша и Сергея Королева. Фотография «трех К», трех выдающихся людей, прославивших страну, стала хрестоматийной. Но мало кто знает, что именно обсуждали они в тот день.

— Курчатов, Королев и Келдыш вели разговор о конкретных аспектах создания ядерного двигателя, — комментирует фотографию ведущий конструктор атомного «мотора» Альберт Белогуров, более 40 лет работающий в воронежском КБ. — Сама идея к тому времени уже не казалась фантастической. С 57-го, когда у нас появились межконтинентальные ракеты, конструкторы Средмаша (министерства, занимавшегося атомной тематикой) стали заниматься предварительными проработками ядерных двигателей. После встречи «трех К» эти исследования получили новый мощный импульс.

Атомщики трудились бок о бок с ракетчиками. Для ракетного двигателя взяли один из самых компактных реакторов. Внешне это сравнительно небольшой металлический цилиндр диаметром около 50 сантиметров и длиной примерно метр. Внутри — 900 тонких трубок, в которых находится «горючее» — уран. Принцип работы реактора сегодня известен и школьникам. Во время цепной реакции деления атомных ядер образуется огромное количество тепла. Мощные насосы прокачивают через пекло уранового котла водород, который нагревается до 3000 градусов. Затем раскаленный газ, вырываясь с огромной скоростью из сопла, создает мощную тягу…

На схеме все выглядело хорошо, но что покажут испытания? Обычные стенды для запуска полномасштабного ядерного двигателя не используешь — с радиацией шутки плохи. Реактор — это, по сути, атомная бомба, только замедленного действия, когда энергия выделяется не мгновенно, а в течение определенного времени. В любом случае необходимы особые меры предосторожности. Испытания реактора решили проводить на атомном полигоне в Семипалатинске, а первую часть конструкции (как бы сам двигатель) — на стенде в Подмосковье.

— В Загорске имеется превосходная база для наземных запусков ракетных двигателей, — поясняет Альберт Белогуров. — Мы изготовили около 30 образцов для стендовых испытаний. Водород сжигали в кислороде и затем газ направляли в двигатель — на турбину. Турбонасос перекачивал поток, но не в атомный реактор, как положено по схеме (реактора в Загорске, понятно, не было), а в атмосферу. Всего было проведено 250 испытаний. Программа завершилась полным успехом. В итоге получили работоспособный двигатель, отвечавший всем предъявленным требованиям. Сложнее оказалось организовать испытания ядерного реактора. Для этого необходимо было построить специальные шахты и другие сооружения на Семипалатинском полигоне. Столь масштабные работы были сопряжены, естественно, с большими финансовыми затратами, а получить деньги и в то время было непросто.

Тем не менее стройка на полигоне началась, хотя и велась, по словам Белогурова, «в экономном режиме». Не один год ушел на сооружение двух шахт и служебных помещений под землей. В бетонном бункере, расположенном между шахтами, находились чуткие приборы. В другом бункере, на удалении 800 метров, — пульт управления. Во время испытаний ядерного реактора пребывание людей в первом из названных помещений было категорически запрещено. В случае аварии стенд превратился бы в мощный источник радиации.

Перед экспериментальным запуском реактор аккуратно опускали в шахту с помощью установленного снаружи (на поверхности земли) козлового крана. Шахта была соединена с выдолбленной на глубине 150 метров в граните и облицованной сталью сферической емкостью. В такой необычный «резервуар» закачивали под большим давлением газообразный водород (для использования его в жидком виде, что, конечно же, эффективней, не было денег). После запуска реактора водород поступал снизу в урановый котел. Газ раскалялся до 3000 градусов и с грохотом огненной струей вырывался из шахты наружу. Сильной радиоактивности в этом потоке не было, но в течение суток находиться снаружи в радиусе полутора километров от места испытаний не разрешалось. К самой же шахте нельзя было подходить в течение месяца. Полуторакилометровый подземный тоннель, защищенный от проникновения радиации, вел из безопасной зоны сначала к одному бункеру, а из него — к другому, находящемуся возле шахт. По этим своеобразным длиннющим «коридорам» и передвигались специалисты.

Испытания реактора проводились в 1978-1981 годах. Результаты экспериментов подтвердили правильность конструктивных решений. В принципе ядерный ракетный двигатель был создан. Оставалось соединить две части и провести комплексные испытания ЯРД в собранном виде. Но на это денег уже не дали. Ибо в восьмидесятые годы практического использования в космосе атомных силовых установок не предусматривалось. Для старта с Земли они не годились, ибо окружающая местность подверглась бы сильному радиационному загрязнению. Ядерные двигатели вообще предназначены только для работы в космосе. И то на очень высоких орбитах (600 километров и выше), чтобы космический аппарат вращался вокруг Земли многие столетия. Потому что «период высвечивания» ЯРД составляет как минимум 300 лет. Собственно говоря, аналогичный двигатель американцы разрабатывали прежде всего для полета к Марсу. Но в начале восьмидесятых руководителям нашей страны было предельно ясно: полет к Красной планете нам не под силу (как, впрочем, и американцам, они тоже свернули эти работы). Однако именно в 1981-м у наших конструкторов появились новые перспективные идеи. Почему бы не использовать ядерный двигатель еще и в качестве энергетической установки? Проще говоря, вырабатывать на нем в космосе электроэнергию. При пилотируемом полете можно с помощью раздвижной штанги «отодвинуть» от жилых помещений, в которых находятся космонавты, урановый котел на расстояние до 100 метров. Будет он лететь вдали от станции. При этом получили бы очень мощный источник столь нужной на космических кораблях и станциях энергии. В течение 15 лет воронежцы вместе с атомщиками занимались этими перспективными исследованиями, проводили испытания на Семипалатинском полигоне. Государственного финансирования не было вообще, и все работы велись за счет заводских ресурсов и: энтузиазма. Сегодня мы имеем здесь очень солидный задел. Вопрос лишь в том, будут ли эти разработки востребованы.

— Обязательно, — уверенно отвечает генеральный конструктор Владимир Рачук. — Сегодня на космических станциях, кораблях и спутниках энергию получают от солнечных батарей. Но на ядерном реакторе выработка электричества намного дешевле — вдвое, а то и втрое. Кроме того, в тени Земли солнечные батареи не работают. Значит, нужны аккумуляторы, а это заметно увеличивает вес космического аппарата. Конечно, если речь идет о небольшой мощности, скажем, о 10-15 киловаттах, то проще иметь солнечные батареи. Но когда в космосе требуется 50 киловатт и больше, то без ядерной установки (которая, кстати, служит 10-15 лет) на орбитальной станции или межпланетном корабле не обойтись. Сейчас на такие заказы мы, откровенно говоря, не очень рассчитываем. Но в 2010-2020 годах ядерные двигатели, являющиеся одновременно мини-электростанциями, будут очень нужны.

— Сколько весит такая ядерная установка?

— Если говорить о двигателе РД- 0410, то масса его вместе с радиационной защитой и рамой крепления — две тонны. А тяга — 3,6 тонны. Выигрыш очевиден. Для сравнения: «Протоны» поднимают на орбиту и 20 тонн. А более мощные ядерные установки, конечно, будут повесомее — может быть, 5-7 тонн. Но в любом случае ядерные ракетные двигатели позволят выводить на стационарную орбиту грузы, имеющие в 2-2,5 раза большую массу, и обеспечат космические аппараты долговременной стабильной энергетикой.

Я не стал говорить с генеральным конструктором на больную тему — о том, что на Семипалатинском полигоне (нынче это территория другого государства) осталось немало ценного заводского оборудования, которое вернуть в Россию пока не удалось. Там же, в шахте, находится и один из испытательных атомных реакторов. Да и козловой кран все еще стоит на своем месте. Только вот испытания ядерного двигателя больше не проводятся: В собранном виде он стоит сейчас в заводском музее. Ждет своего часа.

Ядерная тепловая ракета с твердой сердцевиной (NTR-S) — единственный тип ядерной тепловой ракетной системы, когда-либо испытанной как полноценная система, и даже была допущена к полетам для пилотируемых полетов. В этих ракетах ядерный реактор на твердом топливе (в виде таблеток, стержней, пластин или других вариантов) используется для нагрева рабочего газа (обычно водорода, но предлагались аммиак, метан и CO2). Затем он расширяется из сопла для создания тяги, унося как можно больше тепла в потоке выхлопных газов.

Твердотопливные элементы являются наиболее знакомым типом топлива для разработчиков реакторов, и поэтому эти конструкции требуют меньше (но все же значительной) работы для подготовки к полету, и поэтому они, вероятно, первыми будут запущены. Однако существует широкий спектр различных видов топлива, разных форм и размеров, а это означает, что даже только в этой категории есть много разных вариантов. К ним относятся более традиционные формы шестиугольной призмы, топливные таблетки, удерживаемые в стержнях, топливные таблетки TRISO (триструктурные изотропные, относящиеся к трем частям таблетки: топливо, замедлитель, оболочка) в конструкции реактора с галечными слоями, пластины и другие, особенно скрученные. ленточная конструкция, используемая в конструкциях российских реакторов. Однако у всех одна и та же цель: максимально увеличить количество контактов между топливом и топливом, которое также действует как теплоноситель для активной зоны реактора.

Поскольку теплоноситель выходит из реактора в качестве топлива, в этих конструкциях обычно не требуются большие тепловые радиаторы, что почти уникально среди конструкций реакторов. Кроме того, поскольку газ одновременно охлаждает реактор и является топливом, поток топлива обычно начинается до запуска самого реактора и продолжается некоторое время после остановки реактора, чтобы произошло необходимое замедление от водорода и чтобы получить избавление от остаточного тепла реактора после останова. Это одна из уникальных характеристик NTR с точки зрения наведения, навигации и управления по сравнению с химическими двигателями (другое время набора тяги до минуты, если вас интересуют соображения GNC для NTR, я рекомендую этот документ в качестве хорошей отправной точки ).

Наиболее распространенными типами NTR-S являются варианты ряда реакторов, разработанных США в 50–70-е годы в рамках проекта Rover, совместной программы Комиссии по атомной энергии (позже Министерство энергетики) и ВВС США (переданы вскоре после старта программы НАСА). В рамках этой программы были испытаны четыре основных типа реакторов в огневых испытаниях на Национальном ядерном испытательном полигоне в Неваде, на объекте Jackass Flats и в инженерных испытаниях реакторов в Лос-Аламосской научной лаборатории (позднее Лос-Аламосская национальная лаборатория). Это были реакторы KIWI-A, KIWI-B, Phoebus и Pewee, а еще два испытывались только в Лос-Аламосе – реакторы Dumbo и MITEE. По мере продвижения программы конструкция реактора Phoebus была выбрана для программы NERVA (Ядерная энергия для ракетных транспортных средств) для конкретной цели создания готовой к полету ядерной тепловой ракеты с пилотируемым двигателем для запланированных послелунных миссий на Марс. как продолжение программы «Аполлон».

Однако из-за отмены более поздних миссий на Луну, а тем более миссий на Марс, и растущего общественного сопротивления ядерной энергетике программа была свернута, а огневые испытания были остановлены в 1972 году, но работа продолжалась после этого, и окончательный отчет по программе не был опубликован до 1991 года. Работа по крайней мере над двумя из этих конструкций, реакторами Pewee и MITEE, продолжается сегодня на гораздо более низком уровне, с производной от Pewee, Малой ядерной тепловой ракетой ( СНТР), являющийся наиболее продвинутой конструкцией с точки зрения разработки и, вероятно, той, которая будет использоваться первой, если в относительно ближайшем будущем будет применяться ядерная тепловая ракета.

В СССР также был ряд программ разработки НТР, большинство из которых основано на карбидах урана, которые обеспечивают невероятно высокую термостойкость (для твердого топлива). Первоначально предлагалась ракета первой ступени, но вскоре от нее отказались. Другие программы приходили и уходили в течение следующих нескольких десятилетий и, наконец, завершились созданием пары двигателей: РД-0410 и РД-0411. Эти реакторы уникальны по форме топливных элементов: в этих реакторах использовались топливные элементы в форме скрученной ленты, чтобы максимально увеличить площадь поверхности топлива, контактирующего с топливом, что позволяет передавать больше тепла топливу. а также позволяя большему количеству топлива проходить через реактор.

Для НТР были предложены и другие формы топлива, фактически НАСА в настоящее время больше 30 лет занимается топливом CERMET, или металлокерамическим композитом. Это форма топлива, которая, хотя и не обладает такой высокой теплоемкостью, как карбиды, обеспечивает гораздо большую гибкость в составе топлива. Из-за этого для функционирования NTR требуется более низкое обогащение (см. страницу «Топливные элементы»), и поэтому США используют этот вариант для краткосрочной разработки NTR. Для получения дополнительной информации см. мою серию сообщений о программе НАСА NTP.

Реактор с галечным слоем — еще одна концепция, популярная для НТР. Наиболее проработанный из этих проектов был разработан для Project Timberwind, партнерской программы Стратегической оборонной инициативы (Звездные войны). Преимущество конструкции в том, что, поскольку топливо не удерживается в неподвижном стержне, оно может перемещаться по реактору по мере его нагрева и охлаждения, а по мере того, как происходит реакция деления, топливо также меняет плотность и движется по-другому. Этот реактор имеет много преимуществ, поскольку он увеличивает как температуру, при которой может работать реактор, так и площадь поверхности между топливом и топливом. Однако, чтобы удерживать топливо на месте, реактор должен вращаться достаточно быстро, чтобы удерживать топливные таблетки на месте под действием центростремительной силы, что усложняет конструкцию реактора.

В другой конструкции используются пластины топлива, а не гранулы или галька. Этот дизайн представляет собой гораздо более продвинутый дизайн, предложенный доктором Ариасом из Университета Каталонии. Эта конструкция основана на реакторе TRIGA (Training, Research and Isotope General Atomic), который был разработан для того, чтобы студенты могли экспериментировать с реактором, расплавить который очень сложно. Этот реактор может иметь импульсную мощность до 33 000 МВт в течение короткие периоды времени, не вызывая повреждения реактора, из-за очень короткого времени, в течение которого возникает импульс, очень мало энергии, которая может передаваться в корпус самого реактора. Это пульсирование привлекло внимание доктора Ариаса из Политехнического университета Каталонии, который разработал ядерную ракету с тепловым импульсом. Этот двигатель имеет два режима: первый максимизирует тягу за счет удельного импульса, второй режим максимизирует удельный импульс за счет значительного снижения тяги.

Существуют и другие варианты каждого из этих реакторов. Двумя примечательными являются бинарная ядерная тепловая ракета, которая включает в себя систему преобразования энергии в дополнение к тепловому двигательному оборудованию, и после первоначального сжигания с использованием тепловой ракеты реактор переключается на производство электроэнергии для электрической двигательной установки. Это позволяет быстро менять орбиту, требующую большой тяги, но также позволяет увеличить скорость за счет непрерывного горения электрического двигателя. Второй вариант — LANTR, или ядерная тепловая ракета с жидким кислородом. Это фактически форсаж для NTR. Поскольку водород, который используется в качестве топлива, не сгорает, его сжигание может значительно увеличить тягу так же, как форсажная камера в реактивном двигателе (хотя там топливо добавляется к несгоревшему кислороду, а не наоборот). Оба эти варианта доступны для любой системы NTR, но наиболее развита концепция твердотопливных систем.

Почти все конструкции реакторов используют некоторую форму замедлителя, чтобы замедлить нейтроны настолько, чтобы увеличить вероятность того, что они будут захвачены атомом делящегося топлива и расщеплены . В случае с ядерными ракетами этот замедлитель должен быть максимально легким и, как правило, минимально громоздким (хотя обычно это не представляет сложности). Во многих конструкциях даже не используется замедлитель, вместо этого используются внешние отражатели нейтронов (сделанные из обедненного урана или бериллия), чтобы дольше удерживать нейтроны в активной зоне.

В первоначальных проектах реакторов для США и всех проектах реакторов для России топливо представляло собой графитовую композитную структуру с кусочками уранового топлива, подвешенными в графите. Это не только замедлило нейтроны в самом топливе, но и высокие допуски на тепловую нагрузку (оно может очень быстро нагреваться или охлаждаться с минимальными повреждениями) также делает этот вариант привлекательным. Потому что водородное топливо (или водород в топливе, если не используется h3) будет реагировать с углеродом, вызывая значительную эрозию топливных элементов. Из-за этого требуется плакирующее вещество, обычно циркаллой (специальный сплав на основе циркония, используемый в наземных реакторах для той же цели). Это другой уровень модерации.

Используются и другие материалы. В США самые последние и текущие разработки были сосредоточены на металлокерамическом композите, известном как CERMET. Это сочетает в себе преимущества керамического делящегося топлива с теплопроводностью и ударной вязкостью металла. Другим распространенным вариантом является использование карбидов в различных формах, поскольку они обладают невероятно высокой термостойкостью. Это направление, которое разрабатывается в России, а также активно экспериментируется в США, причем некоторые предложения продолжают действовать и по сей день.

Вместо управляющих стержней, проходящих через реактор, большая часть управления нейтронами в большинстве конструкций осуществляется с помощью набора барабанов, установленных по внешней окружности реактора. Эти барабаны покрыты с одной стороны материалом, поглощающим нейтроны, обычно бором, а с другой — материалом, отражающим нейтроны, обычно бериллием. Изменяя ориентацию барабанов по отношению к реактору, поток нейтронов может поглощаться, чтобы предотвратить ядерную реакцию, или может отражаться, чтобы запустить и затормозить реакцию. В зависимости от ориентации барабанов большее или меньшее количество нейтронов отражается или поглощается.

В некоторых конструкциях по-прежнему имеется один или два управляющих стержня, но поскольку регулирующий стержень должен быть физически удален из реактора, требуется дополнительный корпус для перемещения втянутых управляющих стержней, что занимает больший объем и требует дополнительных двигатели и приводные системы. Из-за этого, а также из-за продемонстрированной эффективности барабанов управления во время Project Rover в США, этот выбор конструкции менее распространен, чем когда-то.

НТР всех типов используют топливо, нагретое в реакторе, для создания тяги. Поскольку целью является максимально возможная скорость выхлопа для максимальной эффективности, водород (h3) является одним из наиболее эффективных топлив из-за его низкой атомной массы, которую может превзойти только одноатомный водород. К сожалению, твердое топливо не может достигать температур, необходимых для диссоциации h3 на одноатомный водород, поэтому мы не будем его здесь рассматривать, но более совершенные конструкции могут сделать это при увеличении удельного импульса на 1000 секунд.

Многие из ранних проектов, как для США, так и для СССР, были большими реакторами, иногда мощностью 1000 МВт и более. Первым проектом, который рассматривали русские, была многоразовая атомная первая ступень, работающая на аммиаке (в конце 1950-х годов ОКБ-1), но из соображений безопасности от нее довольно быстро отказались. Самый большой американский реактор, когда-либо испытанный, Phoebus 2A, имел мощность 4000 МВт. Однако размеры реакторов быстро сокращались: мощность предлагаемых реакторов в СССР снизилась с 200 МВт в 1919 г. 63 к еще двум современным конструкциям, испытанным в 1980-х годах, мощностью не более 70 МВт (НПО «Луч РД0411»). В настоящее время лидером среди NTR с твердым сердечником в США является Малая ядерная тепловая ракета, или SNTR, разработанная и тщательно исследованная доктором Стэном Боровски из Исследовательского центра Гленна НАСА, мощностью 367 МВт, аналогично классу Pewee в Project. Ровер в размерах.

Для этого есть ряд причин. Во-первых, выходная мощность реактора также оказывает прямое влияние на степень защиты от радиации, необходимую для двигателя, а во-вторых, несколько двигателей могут использоваться для одного космического корабля. Для защиты от радиации это означает более крупный и тяжелый корабль: либо вы можете разместить полезную нагрузку (включая жилые модули) дальше от реактора, удлинив корабль и увеличив его вес, либо добавив более плотную и тяжелую защиту в том же месте, что и и так был сосредоточен хороший процент массы корабля: прямо возле двигателя.

Другое соображение заключается в том, что в случае США и России в качестве первого применения этой технологии предлагаются беспилотные зонды: для США в качестве предшественника была предложена ракета мощностью 145 МВт. к SNTR, называемому NTR с ограниченной критичностью; российский РД0411 предназначен для беспилотных зондов (тяга 392 кН, невозможно найти мощность реактора).

Как правило, ядерная энергетика лучше масштабируется в больших масштабах, чем в малых, и то же самое можно сказать в качестве общего практического правила для ядерных ракет с точки зрения плотности энергии. Однако ограничения в системе двигателя в целом ограничат размер, которого может достичь двигатель (хотя двигатели значительно большей мощности, чем 4000 МВт, легко реализуемы).

Крупнейший ракетный проект в советских попытках опередить Америку на Луне оказался и самым неуловимым для историков. Только во время празднования 100-летия со дня рождения его создателя Владимира Челомея в 2014 году наконец-то появилась подробная информация о невероятной конструкции УР-700 с ядерной силовой установкой.

От издателя: Пожалуйста, помогите сайту оставаться открытым и актуальным! Темпы нашего развития зависят в первую очередь от уровня поддержки со стороны наших читателей.

В 1960-е годы плодовитый советский космический конструктор Владимир Челомей руководил разработкой гигантской ракеты УР-700. Он был задуман как модульная альтернатива «однокорпусной» ракете-носителю Н1, которая была одобрена советским руководством из-за политически актуальной цели высадки человека на Луну раньше США. Однако проект Н1, инициированный Сергеем Королевым в конце 1950-х годов, столкнулся с многочисленными техническими проблемами, не последней из которых была необходимость сборки гигантского корабля на удаленном космодроме Байконур посреди казахской степи и разработать сложную многодвигательную двигательную установку.

К концу 1967 года Кремль дал добро Владимиру Челомею на работу над эскизным проектом ракеты УР-700 в качестве дублера проблемной Н1. В отличие от Н1, ракета Челомея будет собираться из компонентов, произведенных в Москве и перевозимых по железной дороге. Что еще более важно, он будет использовать всего 12 двигателей на трех ступенях вместо 42 на ускорительных ступенях N1. Наконец, УР-700 мог выпустить 151 тонну полезной нагрузки против 97 тонн у Н1 и 127 тонн у американского Сатурна-5.

Параллельно с разработкой «обычного» УР-700, инженеры Челомея разработали проект гораздо более крупной машины, которая будет оснащена ядерными двигателями. (658) Двигатель, известный как «Схема «А» (Конфигурация «А»), будет иметь твердотопливный ядерный реактор и позволит УР-700 выводить на околоземную орбиту до 250 тонн груза. В более отдаленном будущем будет разработан ядерный двигатель с реактором с жидкостным сердечником, известный как Схема «Б» (Конфигурация «В»), а затем двигатель с реактором с газовым сердечником, получивший название Схема «В» (Конфигурация «В»). ).

Первые две ступени ракеты УР-700 с двигателем варианта «А» будут заимствованы практически без изменений у исходной УР-700. В обеих версиях шесть ускорителей первой ступени будут питать собственные двигатели и одновременно заправлять три ускорителя второй ступени. В результате у второй ступени будут полные баки, когда она возьмет на себя подъем после отделения первой ступени.

Тем временем третья и четвертая ступени «атомной» версии УР-700 будут разрабатываться с нуля и оснащаться революционными ядерными двигателями РО-31 (он же РД-0411), работающими либо на криогенном жидком водороде, либо на жидком метане и развивая тягу 40 тонн. Семь таких двигателей будут установлены на третьей ступени и три будут двигать четвертую ступень.

Задача третьей ступени — отправить космический корабль на траекторию отхода от околоземной орбиты, а четвертая — провести маневр торможения вблизи Луны или Марса. Конструкторские работы по двигателю РО-31 были начаты в КБ КБХА в г. Воронеже в 1964 г. (717) 26 октября 1965 г. вышло постановление правительства СССР № 842-304, дающее добро разработка малосерийного прототипа ядерного ракетного двигателя, известного как РД-0410. (718) Предполагалось, что он приведёт в движение верхнюю ступень ракеты «Протон», запустив будущие планетарные зонды в дальний космос. (156)

Атомная версия ракеты УР-700, по-видимому, должна была доставить на Луну пилотируемый космический корабль с экипажем до семи человек. Кроме того, могут быть запущены модули лунной базы и компоненты марсианского экспедиционного комплекса. Наконец, одной такой ракеты будет достаточно, чтобы запустить пилотируемый космический корабль к Марсу или Венере. (400)

Челомей подписал завершенный эскизный проект УР-700, (в который, видимо, входило и предложение по «атомному» варианту), 30.09.1968. Примерно в это же время Валентин Глушко, видимо, рассматривал разработку кислородно-керосинового двигателя РД-116 с тягой 5880 кН на земле и 6321 кН в вакууме для первой и второй ступеней ракеты УР-700М. Однако полномасштабная разработка ракеты УР-700 так и не была профинансирована, поскольку все деньги и усилия были направлены на то, чтобы заставить Н1 лететь на последнем этапе гонки на Луну.

Однако Челомей, по-видимому, видел еще большие шансы на продолжение УР-700 в течение года после закрытия проекта. После поражения США в лунной гонке в 1969 году советские политики и инженеры задумались о новом рубеже в космической гонке. Одним из вариантов было бы победить НАСА на Марсе!

К 1970 году группа Челомея обратилась в московское конструкторское бюро КБОМ, специализирующееся на стартовом оборудовании, с просьбой разработать проект стартовой площадки, которая была бы на абсолютном пределе мыслимых размеров. Объект должен был вместить 16000-тонный колосс, получивший название УР-700М, способный выводить на орбиту 750 тонн груза. Трехступенчатый аппарат должен был развивать тягу 23 400 тонн на старте и запускать марсианский экспедиционный комплекс МК-700 одним выстрелом. Космический корабль получил название «Аэлита» в честь известного русского послереволюционного научно-фантастического романа Алексея Толстого.

В 1971 году КБОМ также выполнило заказы на проектирование стартовых площадок для двухступенчатой версии ракеты УР-700М, которой, вероятно, хватило бы, чтобы вывести на орбиту гигантский обитаемый аванпост вокруг Земли.

Для управления такой гигантской машиной на стартовой площадке инженерам КБОМ пришлось отказаться от всех общепринятых архитектурных принципов советского ракетостроения, согласно которым полностью собранный космический ракетный блок транспортируется в горизонтальном положении, а затем устанавливается на стартовый стол. Теперь им пришлось применить американский подход, доставив ракету на площадку в вертикальном положении. Более того, космический корабль будет транспортироваться отдельно и интегрироваться с ракетой на стартовой площадке.

После рассмотрения трех возможных конструкций стартовой площадки был принят вариант с частично заглубленной пусковой платформой, вероятно, для того, чтобы уменьшить связанное с этим давление ветра на возвышающийся транспортное средство. Что еще более удивительно, Челомей запросил возможность одновременной сборки трех таких ракет на трех отдельных стартовых площадках. (112) Спустя более 40 лет после того, как он был задуман, конструкция чудовищного транспортного средства все еще остается загадкой.

Спецификация	УР-700А	УР-700М/МК-700М
Масса полезной нагрузки (круговая орбита высотой 200 км)	230-250 тонн	750 тонн
Масса полезной нагрузки с околоземной орбиты в дальний космос	105-115 тонн	?
Стартовая масса	4 823 тонны	16 000 тонн
Суммарная загрузка окислителя (четырехокись азота, N2O4)	2 892 тонны	?
Суммарная топливная загрузка (несимметричный диметилгидразин, НДМГ)	1 092 тонны	?
Общее водородное или метановое топливо	198 тонн	?
Суммарная тяга при отрыве	5 933 тонны	23 400 тонн
Общая длина автомобиля	114,0 м	?
Количество ступеней	4	3, 2
ЭТАП I	Шесть бустеров —	? —
Силовая установка	Шесть двигателей РД-270 (8Д420)	?
Окислитель	Тетроксид азота, N2O4	?
Топливо	Несимметричный диметилгидразин, НДМГ	?
ЭТАП II s)	Три усилителя —	?
Силовая установка	Три двигателя РД-270	?
Окислитель	Тетроксид азота, N2O4	?
Топливо	Несимметричный диметилгидразин, НДМГ	?
Суммарная тяга двигательной установки (три двигателя РД-270)	2 058 тонн	?
ЭТАП III	—	?
Силовая установка	Семь двигателей РО-31 (Тяга: 40 тонн каждый)	?
Окислитель	Н/Д	?
Топливо	Жидкий водород или жидкий метан	?
Суммарная тяга двигательной установки	280 тонн	?
ЭТАП IV	—	—
Силовая установка	Три двигателя РО-31 (Тяга: 40 тонн каждый)	Н/Д
Окислитель	Н/Д	Н/Д
Топливо	Жидкий водород или жидкий метан	Н/Д
Суммарная тяга двигательной установки	120 тонн	Н/Д

«КБ химавтоматики», хотя и имеет отношение к химии (производит насосы для соответствующих отраслей промышленности), по сути является одним из уникальных центров ракетного двигателестроения в России и за рубежом. Воронежское КБ «Химавтоматика», также известное по имени своего основателя, как «компания Косберг», прославилось созданием жидкостных ракетных двигателей для разгонных блоков «Союз», ракет-носителей «Протон», самого мощного советского водородного двигателя для «Энергии». , наконец, советские ядерные ракетные двигатели. Открытое акционерное общество «Конструкторское бюро химавтоматики» (ОКБ КБХА) один из мировых лидеров в разработке жидкостных ракетных двигателей, участник всех российских программ пилотируемых космических полетов. КБХА сегодня — это современное научно-производственное объединение, осуществляющее полный цикл разработки жидкостных ракетных двигателей (ЖРД) для ракет военного назначения, научных и коммерческих ракет-носителей. Выпускает востребованную высокотехнологичную и сложную конверсионную продукцию.

Военное время
В июле 1940 года в Москве в составе карбюраторного завода №33 было организовано Конструкторское бюро (КБ-2) по разработке систем непосредственного впрыска топлива для авиационных двигателей. Семен Косберг назначен начальником бюро и заместителем главного конструктора. 13 октября 1941 года ОКБ было преобразовано в самостоятельное предприятие и эвакуировано в г. Бердск Новосибирской области вместе с эвакуированным из Харькова заводом №296.

Главным конструктором завода назначен С. Косберг. Команда конструкторов начала с разработки систем непосредственного впрыска, а заводчане – с подготовки производства первой системы (НБ-ЗУ). В 1942, заводские испытания НБ-ЗУ в двигателе М-82 были успешно завершены, а также летные испытания на самолете Су-2, и в сентябре 1942 года завод приступил к серийному выпуску системы. Летные испытания показали, что замена карбюратора для системы НБ-ЗУ обеспечило увеличение мощности двигателя М-82 на 70 л.с. при значительном снижении расхода топлива. Это позволило повысить такие летные характеристики самолетов Ла-5, Ла-7, Ту-2, Ту-2Д, как скороподъемность, маневренность, скорость и дальность полета, что обеспечило летное преимущество русских самолетов перед лучшими немецкими машинами. Преимущество системы непосредственного впрыска перед карбюраторной оценили все основные конструкторы авиамоторов (генеральные конструкторы А. Швецов, А. Микулин, В. Климов, В. Добрынин), а в ОКБ разработано около 50 вариантов таких конструкций. форсунки в течении 1941-1952.

Рассвет эры реактивных двигателей
Апрель 1946 года ОКБ переехало в Воронеж. Он был размещен на заводе № 265 Министерства авиационной промышленности и получил название «КБ завода 265», а позже, в мае 1946 г., — «КБ завода 154». Послевоенные времена были годами развития реактивной авиации, поэтому наряду с работами над инжекторными системами компания приступила к разработке различных компонентов для турбореактивных и турбовинтовых двигателей. с 19С 46 по 1954 г. было разработано около 80 наименований, таких как топливные форсунки, масляные насосы, топливные фильтры, регуляторы подачи топлива, системы контроля и регулирования и т. д. Среди последних разработок в этой области была разработка твердотопливных и жидкостных вспомогательных двигателей (JATO ). ЖРД JATO вобрала в себя ряд основных узлов ЖРД: газогенератор, турбину, насосы, узлы регулирования и управления, что послужило основой для начала разработки более сложных двигателей – ЖРД.

КБХА Ракетное двигателестроительное предприятие Годы погашения
Успешные результаты работы явились основанием для преобразования ОКБ завода 154 в самостоятельную компанию ОКБ-154. Новое предприятие должно было разрабатывать ракетные двигатели.

Начало работ ознаменовано совещанием С. Косберга и С. Королева 10 февраля 1958 г. Результатом этого совещания стала совместная разработка кислородно-керосинового двигателя РД0105 для РН ступени РН «Луна» (главный конструктор двигателя В. Кошельников). Этот двигатель позволил РН впервые в мире достичь второй космической скорости, доставить вымпел СССР на поверхность Луны, совершить облет Луны и сделать снимки обратной стороны Луны. Позже один из кратеров на его тыльной стороне был назван именем С. Косберга.

КБХА разработан ЖРД РД0109 для третьей ступени РН «Восток» (главный конструктор В. Кошельников) на базе двигателя РД0105. Двигатель был более надежным и имел более высокие технические характеристики за счет создания новой эффективной облегченной камеры сгорания. РД 0109 выводит на орбиту космический корабль «Восток» с Ю. Гагариным на борту, позже все одноместные пилотируемые корабли, а также различные военные и научные космические аппараты. Развитие космической промышленности в конце 50-х ^-х-х и начале 60-х ^-й требовал создания более мощной РН для вывода на орбиту объектов массой до 7000 кг. Для этого в ОКБ на базе двигателя второй ступени РД0106 боевой качалки П-9А разработаны двигатели РД0107, РД0108 и РД0110 (главный конструктор Ю. Гершковиц) для третьей ступени РН С.Королева «Молния». , «Восход», «Союз», которые обеспечивали запуски межпланетных станций к Марсу и Венере, вывод на орбиту космических кораблей с 2 и 3 космонавтами на борту. Члены этих экипажей первыми вышли в открытый космос, совершили орбитальную стыковку и совместный полет двух кораблей, в том числе американского «Аполлона». РН «Союз» используется для доставки полезных грузов на орбитальные станции.

Еще одной вехой в развитии космической отрасли России стало создание генеральным конструктором В. Челомеем мощной РН УР500. РН могла выводить на орбиту тяжелые объекты массой до 20 тонн. Для второй ступени РН «Протон» в КБХА созданы ЖРД РД0208 и РД0209.(главный конструктор В. Козелков), работающий по схеме ступенчатого сжигания в форсажной камере с обогащением окислителем. В качестве прототипа использовался двигатель РД0206, устанавливаемый на боевую ракету УР-200. Эта РН вывела на орбиту тяжелые автоматизированные станции «Протон». Позже РН UR500 получила название «Протон».

Трехступенчатый «Протон» представлял собой более мощную РН, для которой были модернизированы двигатели второй ступени РД0208 и РД0209. Модернизированные двигатели получили индексы РД0210 и РД0211 (главный конструктор В. Козелков). Для третьего этапа был заменен двигатель РД0212 (главный конструктор Ю. Гершковиц). Кроме того, для коррекции положения космической станции «Алмаз», запускаемой «Протоном», в КБХА был создан двигатель РД0225 (главный конструктор В. Бородин) и многократного запуска (до 100 раз), с режимом ожидания на орбите (до до 2 лет). Эти РН доставили на Луну лунные экскурсионные модули — межпланетные корабли, которые взяли зонды лунного грунта и совершили посадку на Марс и Венеру. Стал возможным запуск долговременных орбитальных станций «Салют» и «Мир», а также модулей «Заря» и «Звезда» для Международной космической станции. На данный момент выполнено более 300 пусков РН «Протон».

Техническое совершенство двигателей РД0110, РД0210, РД0211, РД0212 обеспечило их долгую жизнь. На этих двигателях уже более 40 лет осуществляются запуски различных космических аппаратов, автоматических станций и пилотируемых космических кораблей. Высокие энергомассовые характеристики и простота в эксплуатации обеспечивают их место среди лучших отечественных и зарубежных двигателей того же класса.

Первый ядерный ракетный двигатель
В 1965 году КБХА было привлечено к проекту разработки ядерных ракетных двигателей РД0410 и РД0411 (главный конструктор Г. Чурсин, ведущие конструкторы — Л. Никитин, М. Бирюков, А. Белогуров, Ю. Мамонтов). Двигатели предназначались для ускорения и торможения космических кораблей и коррекции орбиты для исследования дальнего космоса. Благодаря высоким термодинамическим свойствам рабочего тела и высоким температурам нагрева в ядерном реакторе (до 3000 К) двигатель обладает высоким КПД (вакуум Исп 910 кг с/кг). Для экономии времени и средств ядерный реактор и «холодный» двигатель (система питания, элементы регулирования и управления) разрабатывались параллельно. Ядерный реактор спроектирован по гетерогенной схеме – в его конструкции используется блочный принцип монтажа, что позволило разработать урансодержащие (ТВ) сборки и реактор отдельно.

Первый газодинамический лазер
В начале 70-х годов КБХА приступило к разработке непрерывных мощных газодинамических СО2-лазеров (ГДЛ), работающих на преобразовании тепловой энергии активной газовой среды, полученной при неравновесном расширении в сверхзвуковой сопловой решетке, в электромагнитное излучение. Создано семейство образцов ГДЛ с энергией излучения от 10 до 600 кВт и космическими бортовыми ГДЛ РД0600, работающими на газообразном топливе (ведущие конструкторы — В.П. Кошельников, Г.И. Завижн, В.Ю. Гутерман).

«Энергия-Буран». Новые уникальные разработки
В 70-м ^-м-80 ^-м-м ЖРД РД0120 (главные конструкторы Г. Чурсин, В. Рачук, ведущий конструктор Л. Никитин) был разработан маршевый двигатель второй ступени РН «Энергия», разработанный генеральным конструктором. В. Глушко. Эта задача разработки является наиболее значимой в аспекте сложности и технической новизны. Для создания высокоэнергетического двигателя, работающего на криогенных топливах, был решен целый комплекс научных, конструкторских и технологических задач, осуществлено создание новой производственной и экспериментальной базы. Высокая надежность двигателя подтверждена более чем 800 испытательными стрельбами с общей продолжительностью отработки около 170 000 с, в том числе двумя летными испытаниями в составе РН «Энергия» и космического комплекса «Энергия-Буран».

Новые двигатели на рубеже тысячелетия
Коллектив КБХА имеет богатый конструкторский опыт, в штате высококвалифицированные ученые (6 кандидатов наук и более 50 кандидатов наук), конструкторы, технологи и рабочие, продолжающие работать над созданием новых ракетных двигателей и силовых установок.

РД-0124
С 1993 г. ведется разработка четырехкамерных ЖРО-керосина ЖРД РД-0124, 14Д23 (главные конструкторы — В.Коселков и В.Горохов, ведущие конструкторы — В.Бородин, А.Плис и В.Гурин) для третьей очереди генерального конструктора Д. Козлова ракета-носитель «Союз-2». Основное предназначение двигателя — доставка на орбиту различных полезных грузов: спутников, грузов и пилотируемых космических аппаратов. Двигатель РД-0124 разработан как замена РД-0110. Он имеет практически identica
l интерфейсов, габаритов и массы, но имеет более высокие удельные параметры — лучшие из разработанных ЖРД этого класса. Двигатель работает по циклу обогащения окислителем и имеет высокую
r (на 33 с) КПД по сравнению с РД-0110. Это позволит выводить на орбиту более крупные полезные грузы (~950 кг) или обеспечить запуск ракеты-носителя «Союз-2» с космодромов, расположенных севернее Байконура. Проведенная серия успешных стендовых испытаний подтвердила выполнение требований спецификации по основным параметрам. Проведены два стендовых огневых испытания в составе 3-й ^{-й ступени РН «Союз-2»}-й ступени, завершившие 1-й этап отработки наземного двигателя.

27 декабря 2006 г. проведены первые летные испытания двигателя в составе РН «Союз-2б». В 1998 году в КБХА была изучена и определена возможность использования РД-0124 (РД-0124А) для второй ступени ракетно-космического комплекса «Ангара», созданного в КБЦ им. Хруничева и предназначенного для вывода на орбиту многоцелевых космических аппаратов. Основные отличия от требований к базовому двигателю заключаются в изменении времени работы двигателя главной и конечной ступени тяги.

РД-0750
В 1993-1998 годах по инициативе КБХА был проведен большой объем проектно-изыскательских, научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию трехкомпонентного двухрежимного двигателя на базе РД-0120. Топливо двигателя: жидкий водород, керосин и жидкий кислород.

Исследования и рекомендации ведущих российских НИИ и зарубежных фирм, показавшие экономическую целесообразность применения двухрежимных трехкомпонентных двигателей на перспективных ракетах-носителях (особенно одноступенчатых), стали реальной опорой для выполнения работ по трехкомпонентным двигателям . Двигатель по первому режиму работает на кислороде и керосине с небольшой добавкой водорода, а по второму режиму работы — на кислороде и водороде.

В результате этой работы впервые в практике создания ЖРД успешно прошли испытания в КБХА и в условиях демонстратора РД0750Д в НИИХИММАШе трехкомпонентный двухрежимный форсажный блок (ведущие конструкторы – Мартыненко Ю.А., Туртушов В.А.).

РД-0146
В 1997 году КБХА по Техническому заданию Космического центра имени Хруничева приступило к разработке нового кислородно-водородного двигателя РД-0146 (главный конструктор — Н.Е. Титков, ведущий конструктор — И.В. Липлавый) для космических разгонных блоков перспективных вариантов ракет-носителей «Протон» и «Ангара». Впервые в России разработан двигатель детандерного цикла со страховкой многократных запусков в полете. С 2001 года изготовлено 4 двигателя, проведены независимые испытания узлов двигателя и камеры с воспламенителем на режимах выше номинальных. Всего огневых испытаний 30 на режиме до 109.5% и с общим временем работы 1680 секунд. Время разработки на каждый двигатель составило 1604 секунды в 27 испытаниях.

РД-0126, РД-0126Z
В 1995 году начаты НИР по созданию детандерных керосин-водородных ЖРД для перспективных космических ракет-носителей и межорбитальных буксировщиков. Он определил конфигурацию и характеристики двигателя. Данная работа была завершена выпуском технического предложения. На основании этой работы РКК «Энергия» выдано техническое задание на разработку двигателя РД-0126, которое было представлено в двух вариантах:

В 1998 году была испытана стендовая камера с кольцевым горлом. Проведено 5 огневых испытаний на уровне моря, которые подтвердили течение продуктов сгорания без отрыва пограничного слоя в пределах высотного сопла, что значительно упрощает разработку двигателя. Расчетные данные производительности соответствовали расчетным показателям. Установившийся рабочий процесс был стабильным; оборудование находится в удовлетворительном работоспособном состоянии.

ГПВРД 58Л
С 1994 года по заданию Института ЦИАМ имени Баранова в КБХА был разработан экспериментальный осесимметричный ГПВРД 58Л (ведущие конструкторы — Ю.В. Липлавый, Ю.А. Мартыненко), для изучения процессов горения водорода при скоростях потока 3-6,5 М и высотах полета 20-35 км. условия. Жидкий водород является моторным топливом, проходящим через каналы охлаждения КС и вводимым в зоны сгорания. Камера сгорания представляет собой кольцевую и трехзонную конструкцию. В первой зоне горение водорода происходит в дозвуковом потоке воздуха, в двух других — в сверхзвуковом потоке. Камера сгорания полностью спроектирована и изготовлена в КБХА, реализованы новые и прогрессивные конструктивные и технологические решения. В 1998 успешно проведены летные испытания ГПВРД на борту лаборатории «Холод». Работа двигателя началась при скорости полета 3 М, к концу полета на 77 с скорость аппарата достигла 6,47 М. Впервые в мире произошло горение водорода в условиях сверхзвукового потока. Двигатель отработал по программе испытаний и без замечаний по программе испытаний.

При разработке двигателя РД-0155 конструкторы использовали конструкторский, производственный и экспериментальный потенциал, накопленный при разработке двигателя РД-0244 – опытного образца. Значительный запас мощности, подтвержденный опытно-конструкторскими испытаниями двигателя РД0244, и опыт, полученный после его изготовления на Красмашзаводе, позволяют ускорить разработку двигателя РД0155.

В 1999 году успешно проведены огневые испытания демонстратора РД-0244КД на керосине жидких углеводородов, которые подтвердили возможность создания двигателя РД-0155, работающего на экологически чистых топливах. Успешное огневое испытание двигателя было проведено 08 апреля 2003 г.

НОВОСТИ ПИСЬМО

Присоединяйтесь к списку рассылки GlobalSecurity.org

Введите свой адрес электронной почты

Примечание для читателей – Доктор Мартин Х. Гудман – врач, ученый, эколог и сторонник ядерной энергетики. . Он написал этот гостевой OP ED по просьбе Neutron Bytes после того, как отправил эту колонку в виде длинного комментария. Было сочтено, что его взгляды заслуживают более широкого круга читателей, поэтому они публикуются здесь.

В последнее время ходили разговоры о разработке в США ракетных двигателей с ядерным реактором для будущих космических полетов. После недавнего взрыва крылатой ракеты в России СМИ заполнили слухи о разработке в России «ядерных ракет». В 2020 году Роскосмос (Роскосмос) планирует запустить космический корабль с использованием ядерной двигательной установки (разработанной в Научном центре им. Келдыша), которая включает небольшой газоохлаждаемый реактор деления мощностью 1 МВт.

Читатель может удивиться, узнав, что полвека назад в США была очень активная программа разработки ракетных двигателей с ядерными реакторами, которая включала множество очень успешных испытаний ядерных ракетных двигателей на земле в период с 1958 по 1973 год, верно вплоть до использования их для запуска космических кораблей. Сюда входили программы Kiwi (наземные испытания двигателей, названных в честь нелетающей птицы), Phoebus и PeeWee.

Программа США «Киви» включала в качестве последнего испытания в январе 1965 года преднамеренное испытание на уничтожение ядерного ракетного двигателя, в котором преднамеренно была вызвана немедленная критичность и взрыв, по оценкам, сравнимый с 300 фунтами черного пороха. Радиоактивный материал был разбросан в радиусе 1700 футов (то есть в очень большой степени). Это наглядно показывает, насколько эта программа была озабочена даже очень маловероятными неблагоприятными событиями. Обратите внимание, что это испытание потребовало серьезных модификаций двигателя KIWI, в том числе наличия органов управления, которые можно было полностью перевести в рабочее положение с помощью пневматических цилиндров.

Ракетные двигатели с ядерным реактором деления, в которых реактор деления нагревает топливо, которое затем выбрасывается обычным способом реактивной ракеты, предлагают как минимум удельный импульс вдвое больше, чем теоретически самые лучшие химические ракетные двигатели, и могут быть может быть разработан, чтобы быть во много раз лучше, чем это. Таким образом, эти факторы сокращают время в пути для космических миссий.

В Советском Союзе также была программа разработки ядерных ракет, действовавшая в период с 1965 по 1986 год (закончившаяся после Чернобыльской катастрофы). В опубликованных отчетах утверждается, что они провели наземные испытания ядерного ракетного двигателя «РД-0410».

Хотя до настоящего времени ни один реактор ядерного деления / ракетный двигатель с реактивным двигателем не использовался ни для запуска космического корабля, ни для его питания в космосе, ядерные реакторы деления были размещены на околоземную орбиту столько же, сколько полвека назад, когда в 1965 США вывели на орбиту один из своих ядерных реакторов «SNAP 10», используя его для обеспечения электричеством спутника.

Советский Союз привел в действие около дюжины различных спутников с их ядерным реактором «Топаз». В обоих случаях тепло от реактора напрямую преобразовывалось в электричество твердотельными (термоэмиссионными) средствами. В настоящее время активно проводятся исследования по разработке двигателей Стирлинга для преобразования такого тепла в электричество, что позволяет получить 4-кратное увеличение эффективности по сравнению с существующими методами, подобными термопаре, с чем-то легким и достаточно надежным, чтобы его можно было использовать в полете в дальний космос.

Гораздо более простое средство использования ядерной энергии в космосе, чем ядерный реактор, вот уже почти полвека служит источником рабочего электричества для некоторых из самых вдохновляющих достижений нашего вида: чрезвычайно успешные автоматические космические зонды, которые исследовали нашу Солнечной системы, особенно ее отдаленных уголков.

Этот источник электроэнергии — Радиоизотопный Термоядерный Генератор (РИТЭГ), в котором тепло от простого «куска» высокорадиоактивного материала (как правило, плутония-238 в РИТЭГах для космических аппаратов) отбрасывает физическое тепло (на многие десятилетия), и это тепло превращается в электричество с помощью термопары (устройства Пельтье).

РИТЭГ не имеет движущихся частей, поэтому идеально подходит для космических полетов продолжительностью от 20 до 50 и более лет. Впечатляющие роботизированные космические миссии, использующие РИТЭГи в качестве источника электроэнергии, включают зонды «Вояджер», миссии «Викинг» на Марс, текущий марсоход, «Галилео» (система Юпитера), «Кассини» (система Сатурна) и «Новые горизонты» (Плутон и пояс Койпера). миссии.

По крайней мере, один весьма успешный космический корабль и космическая миссия (миссия «Рассвет» к Церере и Весте) уже приводились в действие ионными двигателями, что позволило космическому кораблю-роботу вывести себя на орбиту вокруг одного астероида, изучить его, затем покинуть орбиту и полететь к другому астероиду и выйти на его орбиту, чтобы изучить его. Ионный привод Dawn питался от солнечных батарей мощностью 1,4 киловатта, но такое же количество электроэнергии можно получить и на космическом корабле от ядерного реактора или даже от простого РИТЭГа.

Основой возможностей космической деятельности является двигательная установка, а удельный импульс двигателя двигательной установки напрямую определяет объем и масштаб космической деятельности. Традиционный химический ракетный двигатель ограничен энергией топлива. Теоретический максимальный удельный импульс высокоэнергетического водородно-кислородного топлива составляет всего 520 секунд, а практического водородно-кислородного двигателя всего 465 секунд. По сравнению с химическим топливом ядерная материя содержит гораздо более высокую энергию. Ядерные ракетные двигатели могут достигать более высокого удельного импульса и имеют блестящие перспективы применения. Ядерные ракетные двигатели также привлекли большое внимание аэрокосмических держав.

Американский инженер Станислав Улам впервые предложил концепцию ядерной тепловой ракеты в 1944 году, когда он участвовал в Манхэттенском проекте. Вскоре после этого Совет также предложил аналогичную концепцию. Концепция Соединенных Штатов и Советского Союза была реализована на практике одновременно.

Осенью 1954 года ВВС США поручили Комиссии по атомной энергии продемонстрировать и исследовать ядерные тепловые ракетные двигатели. Первоначально он планировался как межконтинентальный ракетный двигатель, а затем использовался в ракетах-носителях и в дальнем космосе. детектор. В 1955 Мстислав Клдиш, академик АН СССР, а затем президент АН СССР, также предложил разработку ядерного ракетного двигателя. Советские ученые и инженеры выступили с рядом теоретических разработок и активно рекомендовали их руководству. Революционный высокопроизводительный ракетный двигатель.

Столкнувшись с разработкой ядерных тепловых ракетных двигателей в США и настоятельным призывом советских ученых, Совет Министров СССР официально принял решение о разработке ядерных тепловых ракетных двигателей в 1958. Академик Кольдш, впервые выдвинувший инициативу по созданию ядерного теплового двигателя, пионер советской ядерной области и отец атомной бомбы Игорь, академик Курчатов и меценат советской аэрокосмической промышленности Сергей Королев — все участвовали в разработке ядерного теплового двигателя. В разработке этой революционной космической двигательной установки участвовали десятки научно-исследовательских институтов и связанных с ними подразделений по всему Советскому Союзу. Ядерный тепловой ракетный двигатель в основном разрабатывался Конструкторским бюро химической автоматики в Воронеже.

Хотя ядерный тепловой ракетный двигатель США был разработан раньше и в него было вложено больше средств Замечательно, было сделано много достижений, но советская ядерная тепловая двигательная установка было реализовано множество технологических новшеств, а конструкция двигателя стала более эффективной и безопасной.

Проект американского ядерного теплового ракетного двигателя под кодовым названием ROVER plan. План ROVER использует гомогенизированные реакторы. Несколько реакторов, таких как серия KIWI, были построены для тестовой проверки. В конструкции советского ядерного теплового ракетного двигателя используется неоднородный ядерный реактор. Его особенностью является то, что ядерное топливо и замедлитель расположены отдельно. Этот оригинальный дизайн имеет много преимуществ:

может охладить модератора в одиночку. Таким образом, при выборе замедлителя можно учитывать только эффективность замедления, и нет необходимости слишком много учитывать устойчивость к высоким температурам, что расширяет диапазон выбора замедлителя и снижает сложность разработки.

позволяет проверить тепловой процесс жидкого водородного рабочего тела в реакторе в одном или нескольких компонентах ядерного топлива. Таким образом, испытание можно провести в экспериментальном реакторе без необходимости с самого начала строить полномасштабный ядерный реактор, что снижает сложность испытания и стоимость разработки.

Гетерогенные ядерные реакторы Советского Союза также используют модульную конструкцию активной зоны. Модульная конструкция означает, что даже если конкретные требования и показатели ядерного теплового ракетного двигателя не ясны, можно начинать разработку унифицированных тепловыделяющих сборок. Советский Союз разработал стандартизированные тепловыделяющие сборки для получения реакторов разных размеров и мощностей за счет комбинации разного количества компонентов. Универсальная и комбинированная конструкция ядерного реактора способствует разработке серии ядерных тепловых ракетных двигателей, соответствующих характеристикам. Требования к ядерным тепловым ракетам для различных миссий по исследованию дальнего космоса. Комбинированная конструкция также повышает безопасность и надежность ядерных реакторов и снижает стоимость разработки ядерных тепловых ракетных двигателей.

Теоретический удельный импульс ядерного теплового ракетного двигателя может достигать около 900 секунд, что является лучшей химической энергией в два раза по сравнению с ракетным двигателем . Согласно отчетам американского справочника по проектированию пилотируемых ракет DRM-1, DRM-3 — DRA-5, ядерный тепловой ракетный двигатель может уменьшить вес земной стартовой ступени с 1400 тонн до примерно 800 тонн, а общая эффективность увеличивается. на 70%. Перспективы применения очень хорошие. Соблазнительный.

Ядерный тепловой ракетный двигатель имеет характеристики высокого удельного импульса и большой тяги. Теоретическая производительность очень хороша, но разработка также очень сложна. Советский Союз официально начал разрабатывать ядерное тепло в 1958 году. Ракетный двигатель не показывал свой свет до 1978 года, и, к сожалению, он был разрушен до того, как стал практическим. Для создания ядерных тепловых ракетных двигателей в Советском Союзе активно разрабатывались высокотемпературные тепловыделяющие сборки, проектировались и изготавливались многоядерные тепловые двигательные установки, были построены три специальных испытательных реактора: ИГР, ИВГ-1 и ИРГИТ. Это меньше, чем план ROVER/NERVA в США, но капиталовложения все равно не маленькие.

ИГР — неоднородный газоохлаждаемый графитовый импульсный ядерный реактор. Он может генерировать чрезвычайно высокую плотность потока нейтронов и гамма-лучей за короткое время. Он в основном используется для проверки топливных компонентов ядерной тепловой двигательной установки в суровых условиях ядерной надежности в радиационной среде. Реактор ИГР открыл путь к проверке конструктивной схемы и технологии изготовления тепловыделяющей сборки.

ИВГ-1 — неоднородный газоохлаждаемый ядерный реактор с водой в качестве замедлителя. Он использует модульную конструкцию активной зоны и может регулировать или даже заменять все тепловыделяющие сборки и замедлители. Реактор ИВГ-1 имеет автономное устройство подачи водорода, которое позволяет не только испытывать ТВС различных схем, но и проверять тепловой процесс нагрева водорода.

ИРГИТ — наземный прототип советского ядерного теплового ракетного двигателя РД-0410. IRGIT провел все испытания от запуска, работы на полной мощности до остановки и осмотра. В ходе испытаний была достигнута максимальная мощность 42 МВт. После нагрева активной зоны средняя температура водородного рабочего тела превышает 2300 градусов Цельсия, что является космическим ядерным испытанием. Разработка теплового ракетного двигателя РД-0410 заложила прочную основу.

В 1978 году Советский Союз провел предварительные испытания ядерного теплового ракетного двигателя на Семипалатинском полигоне Ядерный реактор ИРГИТ. Водород является мощным химическим восстановителем, который более восстанавливает при высоких температурах. В условиях высокотемпературной водородной среды от 2000 до 3000 градусов Цельсия поддержание стабильной работы двигателя является серьезной технической проблемой. Тройное карбидное топливо, разработанное в Советском Союзе, лучше решило эту проблему. Однако проблема ядерного загрязнения ядерных тепловых ракетных двигателей еще серьезнее. Как только реактор выйдет из строя или даже даст течь, выбрасывается высокотемпературный водород с высокорадиоактивным ядерным топливом, что станет огромной экологической катастрофой.

В 1980-х годах в Советском Союзе было проведено множество испытаний наземного реактора-прототипа ядерной тепловой машины РД-0410. Прототип подвергся многочисленным испытаниям электрического нагрева на испытательном стенде. Испытан ядерный тепловой ракетный двигатель РД-0410 тягой 3,5 т. От правильности материалов и процессов до общего конструктивного плана он готов к изготовлению настоящего ядерного теплового ракетного двигателя. Однако неспокойные годы конца Советского Союза разрушили мечту об использовании ядерных тепловых ракетных двигателей для освоения дальнего космоса. Перегруженные финансы Советского Союза не могли позволить себе эти прожигающие деньги космические проекты, и грандиозная мечта об использовании ядерных тепловых ракетных двигателей для исследования Луны и Марса вместе с Ядерным тепловым ракетным двигателем, еще находящимся в зачаточном состоянии, была отложена на полку. в 1988.

После окончания холодной войны Россия однажды предложила курчатовскую пилотируемую миссию «Марс-94» с ядерным тепловым ракетным двигателем РД-0410 в качестве энергосистемы. В начале этого века Россия также воспользовалась богатым технологическим накоплением Советского Союза в области космической ядерной энергетики, чтобы предложить разработку ядерной термоядерной двухрежимной космической энергетической системы для будущих пилотируемых миссий по исследованию дальнего космоса. К сожалению, эти планы, предложенные Россией, лишены капитальных вложений и всегда оставались на бумаге. В последние годы Россия переключила свое внимание на ядерные энергетические двигательные установки, и технология ядерных тепловых двигателей, скорее всего, умрет, не успев взлететь.

Часть раскрытия этого патентного документа содержит материалы, защищенные авторским правом. Владелец патента не возражает против факсимильного воспроизведения кем-либо патентного документа или раскрытия патента, как они появляются в патентном деле или записях Ведомства по патентам и товарным знакам, но в остальном сохраняет за собой все авторские права.

Настоящее раскрытие относится к ракетным двигателям, а точнее к ракетным двигателям, которые используют ядерное деление в качестве источника тепловой энергии для создания движущей силы для создания удельного импульса, достаточного для подъема объектов на околоземную орбиту, или для высокоскоростного выхода в межпланетный полет.

Существует постоянный интерес к усовершенствованию ракетных двигателей, и, в частности, к конструкциям, которые обеспечили бы значительное повышение эффективности, часто характеризуемой эталоном удельного импульса, особенно по сравнению с обычными двигателями на химическом топливе. ракетные двигатели. Такие новые ракетные двигатели могут найти применение в самых разных областях. Эксплуатационные затраты на запуск могут быть существенно снижены в пересчете на фунт полезной нагрузки за счет принятия новой конструкции ракетного двигателя с ядерной тепловой тягой, которая обеспечивает значительное улучшение удельного импульса по сравнению с существующими конструкциями ракетных двигателей предшествующего уровня техники. Далее, с точки зрения общей стоимости полета, поскольку масса большинства компонентов ракетных летательных аппаратов пропорциональна массе топлива, было бы желательно разработать новую конструкцию ракетного двигателя, позволяющую уменьшить массу расходуемых компонентов, необходимых для инициирование взлета и ускорения, будь то до орбитальной скорости или для достижения межпланетных скоростей, что значительно сократило бы предполагаемые сроки миссий на планету Марс. Такое усовершенствование окажет большое влияние на всю область ракетостроения, начиная от стартового веса и заканчивая коэффициентом полезной нагрузки. Для полетов за пределы околоземной орбиты было бы выгодно с точки зрения продолжительности полета предусмотреть новую конструкцию ракетного двигателя, которая снижает не только отношение полезной нагрузки к стартовому весу, но и время полета до цели полета. Такие улучшения могут быть достигнуты за счет обеспечения высокого удельного импульса, чтобы свести к минимуму количество топлива, необходимого для достижения высоких скоростей транспортного средства, необходимых для выполнения выбранной межпланетной миссии в минимальные сроки по сравнению с использованием топливных систем на химической основе. И было бы желательно создать такой улучшенный ракетный двигатель, который включает в себя компоненты, которые были повторно использованы и идентифицированы как сравнительно надежные и рентабельные, и, таким образом, сводит к минимуму конструктивный риск и, таким образом, минимизирует объем испытаний, которые могут быть необходимы, по сравнению с множество альтернативных конструкций, которые подвержены нагрузкам и деформациям от температуры и давления при эксплуатации ракетных двигателей. Таким образом, можно понять, что было бы выгодно разработать новую высокоэффективную конструкцию ракетного двигателя, которая обеспечивает высокий удельный импульс, тем самым сводя к минимуму отношение стартовой массы к полезной нагрузке.

Как правило, эффективность ракетного двигателя можно оценить по эффективному использованию расходуемого топлива, т. е. количеству импульса, создаваемого на единицу массы топлива, которое само пропорционально скорости газов, выходящих из сопла ракетного двигателя. . В системах ядерных тепловых ракетных двигателей удельный импульс увеличивается пропорционально квадратному корню из температуры и обратно пропорционально квадратному корню из молекулярной массы газов, выходящих из сопла ракетного двигателя. Следовательно, в конструкции ядерного теплового ракетного двигателя эффективность максимизируется за счет использования самой высокой доступной температуры с учетом конструктивных ограничений материалов и за счет использования движущей жидкости с очень низкой молекулярной массой для создания тяги.

Были рассмотрены различные ракетные двигатели на основе ядерного деления, и некоторые из них были испытаны. Обзор текущего состояния таких усилий и предложения относительно подходящих конфигураций для различных миссий были опубликованы 16 октября 2014 г. на коллоквиуме по физике Государственного университета Анджело в Сан-Анджело, штат Северная Мексика, Майклом Г. Хаутсом. , доктор философии, из Центра космических полетов НАСА им. Маршалла, Хантсвилл, Алабама, в своей презентации, озаглавленной «Космическая ядерная энергия и движение»; копия которого доступна по адресу: http://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=20140016814. Как он отмечает, программа Rover/NERVA (1955-1973) испытал конструкцию ракетного двигателя деления. Кроме того, самым мощным ядерным ракетным двигателем, который был испытан на сегодняшний день, был Phoebus 2a, в котором использовался реактор, который работал на уровне мощности более 4,0 миллионов киловатт в течение 12 минут из 32-минутного испытательного запуска. Однако ясно, что различные конструкции ракетных двигателей ядерного деления, доступные в настоящее время, имеют различные недостатки, такие как чрезмерное производство гамма-излучения оставшимися компонентами активной зоны, что требует обширной и тяжелой защиты при использовании в пилотируемых полетах.

Одно из наиболее интересных раскрытий ракетного двигателя на основе ядерного деления было представлено в патенте США No. № 6,876,714 B2, выданный 5 апреля 2005 г. Карло Руббиа, который называется «УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАГРЕВА ГАЗА ИЗ ТОНКОГО СЛОЯ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВА И КОСМИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ, ВКЛЮЧАЮЩИЙ ТАКОЕ УСТРОЙСТВО», ссылка. Этот патент раскрывает нагрев газообразного водорода осколками деления, испускаемыми из тонкой пленки делящегося материала, такого как металлический америций или его соединение, которая наносится на внутреннюю стенку охлаждаемой камеры. Однако в этом устройстве в целом описывается использование делящегося материала в условиях критической массы, и хотя в нем упоминается рассмотрение механизмов деления при докритической массе, подробности таких условий скудны, если вообще присутствуют в их описании.

Кроме того, в патенте США No. № 9,180,985 B1, выданный 10 ноября 2015 г. на имя Hardy et al., который озаглавлен «РАКЕТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ НА ТЕПЛОВОЙ ТЯДЕ», раскрытие которого полностью включено в настоящий документ посредством этой ссылки.

Последующая работа показала, что было бы желательно сконфигурировать реактор, в котором происходит деление, таким образом, чтобы свести к минимуму или существенно предотвратить потери делящихся материалов. Было бы желательно разработать конструкцию, которая сводит к минимуму потерю компонентов с большой массой, таких как уран и/или плутоний, из сопла ракеты, особенно потому, что выбрасывание таких высокомолекулярных материалов из сопла ракеты снижает величину обеспечиваемого удельного импульса.

Таким образом, остается техническая проблема, а именно необходимость создания усовершенствованной конструкции высокоудельного импульса ядерного теплового ракетного двигателя, которая минимизирует или предотвращает потери делящихся материалов при запуске ракетного двигателя. Кроме того, было бы выгодно, если бы такая конструкция одновременно решала две или более различных практических проблем, включая (а) обеспечение контроля мощности, особенно в отношении количества вырабатываемой энергии в любой момент времени, путем обеспечения дросселирования реакции деления; (b) минимизация веса расходных материалов (таких как химические компоненты топлива для миссии) в пересчете на фунт полезной нагрузки; (c) избежание чрезмерных требований к радиационной защите, когда конструкция используется в пилотируемых полетах, за счет отказа от использования оставшегося радиоактивного оборудования, которое генерирует большие выбросы гамма-излучения; (d) сведение к минимуму или предотвращение потерь делящихся материалов во время запуска ракетного двигателя; и (e) обеспечение высокого удельного импульса по сравнению с ракетными двигателями на химическом/сгорании.

Разработан новый ядерный тепловой ракетный двигатель на основе деления, который в различных вариантах одновременно обеспечивает двигательную установку с высоким удельным импульсом, позволяет регулировать выходную мощность путем замедления нейтронов, образующихся при делении, и который имеет реакционную камеру с выпускным отверстием, расположенным, по существу, в направлении движения ракеты, а не напротив направления движения ракеты, чтобы свести к минимуму или предотвратить потерю высокомолекулярных делящихся материалов (или продуктов, полученных из такое деление), путем физического удержания таких делящихся материалов в реакторе за счет силы ускорения ракеты во время запуска. В конструкции ракетного двигателя может использоваться источник расщепляющегося материала, такого как плутоний, в носителе, которым в варианте осуществления может быть метан, этан или их комбинация. Метан особенно выгоден, поскольку он действует как замедлитель нейтронов, и его количества можно замедлить в смеси для регулирования или помощи в регулировании реакции деления. Кроме того, имеется источник нейтронов из генератора пучка нейтронов, который также может способствовать регулированию реакции деления. Посредством геометрии конструкции двигателя различные варианты осуществления могут предусматривать пересечение пучка нейтронов от генератора нейтронов с замедлителем нейтронов, который снижает уровень энергии нейтронов от генератора пучка нейтронов до уровня энергии, который увеличивает захват нейтронов делящимся материалом. вводят в качестве жидкости-носителя в реактор. Нейтроны, создаваемые генератором нейтронного пучка, с пониженным уровнем энергии, обеспечиваемым замедлителем нейтронов, затем воздействуют на делящийся материал, что приводит к ядерному делению в реакторе с выделением тепловой энергии материалам внутри реактора. Размер и форма реактора рассчитаны на прием реагентов и низкомолекулярной способной к расширению текучей среды, такой как водород, а также на удержание нагретых и сжатых газов для выпуска через горловину в расширительное сопло ракетного двигателя для выброса из него тяги.

Преимущество раскрытой здесь новой конструкции ядерного теплового ракетного двигателя на основе ядерного топлива заключается в том, что когда такой двигатель используется на второй или последующей ступени системы запуска, радиоактивные продукты деления могут быть выброшены в космический вакуум с выбранное время, место и траектория, а не разряжаться во время запуска ракетного двигателя.

Считается, что достижения в технологии генератора нейтронного пучка сделают возможной разработку ядерного теплового ракетного двигателя, в котором процесс производства нейтронов может быть частично отделен от процесса поглощения нейтронов расщепляющимся материалом, так что в одном варианте осуществления , процесс деления может быть инициирован и поддержан при использовании менее критической массы расщепляющегося материала. Таким образом, была разработана конструкция, в которой радиоактивные продукты деления могут поддерживаться в реакторе за счет разгона корабля при запуске ракеты, чтобы такие высокомолекулярные материалы не терялись из сопла ракеты в космос с другими выхлопными газами. газы для снижения удельного импульса. И это позволяет пополнять израсходованный делящийся материал новым делящимся материалом только по мере необходимости для поддержания продолжающегося деления, чтобы получить необходимое тепловыделение для работы.

Настоящее изобретение (изобретения) будет описано посредством примерных вариантов осуществления с использованием для иллюстрации прилагаемых чертежей, на которых одинаковые ссылочные позиции обозначают одинаковые элементы и на которых:

РИС. 1 представляет собой частичный вид в перспективе одного из вариантов ракетного двигателя, показывающий использование реактора, установленного таким образом, что выпускное отверстие для горячих газов находится в том же направлении, что и направление движения ракеты (а не в противоположном направлении, как было бы в случае традиционной конфигурации), чтобы удерживать высокомолекулярные делящиеся материалы во время разгона космического корабля, на котором развернут ракетный двигатель, а также показывать генератор нейтронного пучка, который подает пучок нейтронов в реактор для пересекаются с актинидами, вводимыми в реактор с первой жидкостью, а также показывают впрыск второй жидкости, которая обеспечивается для обеспечения тяги за счет нагрева и расширения в реакторе, а также концептуально изображают турбонасосы для подачи как первой жидкости, так и второй жидкости в реактор.

РИС. 2 представляет собой вид в поперечном сечении основных компонентов варианта осуществления ракетного двигателя, показывающий реактор с выпускным отверстием, сконфигурированным так, что высокомолекулярные делящиеся материалы под действием ускорения ракетного двигателя вынуждены оставаться в реакторе, и в котором ограничительная горловина обеспечен выход, который ведет к трубопроводам, по которым нагретая вторая жидкость, такая как водород, направляется к расширительному соплу, а также демонстрируется использование генератора нейтронного пучка, который подает пучок нейтронов в реактор для пересечения с актинидами, введенными в реактор. реактор с первой жидкостью, а также показывающий впрыск второй жидкости, такой как водород, который обеспечивает тягу для расширения за счет нагрева в реакторе.

РИС. 3 представляет собой частичный вид в поперечном сечении варианта реализации реактора с выпускным отверстием, выполненным таким образом, что высокомолекулярные делящиеся материалы вынуждены оставаться в реакторе за счет ускорения ракетного двигателя, и в котором предусмотрена ограничительная горловина, образующая выпускное отверстие. который ведет к каналам, по которым нагретая вторая движущая жидкость, такая как водород, поступает в расширительное сопло, а также демонстрирует использование генератора нейтронного пучка, который направляет пучок нейтронов в реактор для пересечения с актинидами, введенными в реактор.

РИС. 4 представляет собой частичное поперечное сечение ключевых компонентов варианта осуществления ракетного двигателя, который включает в себя реактор с выпускным отверстием, сконфигурированным так, что высокомолекулярные делящиеся материалы за счет ускорения ракетного двигателя вынуждены оставаться в реакторе, и в котором предусмотрена ограничительная горловина, образующая выпускное отверстие, которое ведет к каналам, по которым нагретая вторая рабочая жидкость поступает к паре расширительных сопел, а также демонстрирует использование генератора нейтронного пучка, который подает пучок нейтронов в реактор для пересечения с замедлитель нейтронов и, следовательно, с актинидами, вводимыми в реактор, а также концептуальное изображение турбонасосов для подачи в реактор как первой жидкости, так и второй жидкости, а также демонстрация использования газогенератора для выработки дымовых газов высокого давления для приведения в движение топлива турбонасос и турбонасос жидкости тяги.

РИС. 5 представляет собой вид снизу варианта осуществления ракетного двигателя, если смотреть вверх на расширительное сопло, показывающий второй распределитель жидкости на выходе из расширительного сопла, который используется для распределения второй жидкости по каналам охлаждающей жидкости вдоль стенок расширительного сопла. расширительный патрубок и реактор, а также показывающий выход из реактора.

РИС. 6 представляет собой частичный вид в поперечном сечении варианта осуществления ракетного двигателя, изображающий реактор с выпускным отверстием, которое ведет к расширительному соплу, и генератор нейтронного пучка, который направляет пучок нейтронов в реактор для пересечения с замедлителем нейтронов и оттуда. с актинидами, вводимыми в реактор с первой жидкостью, а также показывающая впрыск второй жидкости, которая предусмотрена для создания тяги на расширение за счет нагрева в реакторе, а также схематично изображающая использование турбонасосов на общем валу или редукторе для подача в реактор как первой текучей среды, так и второй текучей среды, а также наличие, приводимого в действие одной и той же системой турбин, электрического генератора для выработки электроэнергии для питания генератора нейтронного пучка.

РИС. 7 графически представлены результаты, полученные с помощью программы моделирования ядерной реакции «Монте-Карло» (перенос нейтронов), когда различные смеси водорода, или метана, или этана, или гидрида лития используются в сочетании с различными количествами плутония в качестве делящегося вещества. материал, и графически описывает пределы, достигаемые, когда нейтроны генерируют результат «полные банки», указывая плотность, при которой производится избыточная энергия и нейтроны.

Вышеприведенные фигуры приведены только в качестве примера и содержат различные элементы, которые могут присутствовать или отсутствовать в окончательной конфигурации для различных вариантов реализации газоядерного теплового ракетного двигателя, использующего либо докритическую, либо критическую массу топлива, или которые могут быть реализованы в различных вариантах осуществления, описанных здесь для ракетного двигателя. В других вариантах конструкций ядерных тепловых ракетных двигателей могут использоваться несколько иные механические конструкции, механические устройства, конфигурации твердого потока, конфигурации потока жидкости или конфигурации потока пара, и все же использовать принципы, описанные здесь и как в целом изображено на предоставленных чертежах. Была предпринята попытка нарисовать рисунки таким образом, чтобы проиллюстрировать, по крайней мере, те элементы, которые важны для понимания примерных конструкций ядерных тепловых ракетных двигателей. Такие детали могут быть весьма полезны для обеспечения движения космического корабля с высоким удельным импульсом и, таким образом, снижения стоимости полезных грузов, доставляемых на околоземную орбиту, в лунные или межпланетные миссии.

Следует понимать, что в соответствии с изложенными здесь идеями могут использоваться различные функции, которые могут быть полезны в различных вариантах осуществления, а также полезны для различных размеров и форм и требований к тяге, в зависимости от требований миссии, в рамках объема и охвата настоящего документа. идеи в настоящем документе, как определено формулой изобретения.

Используемый здесь термин «реактор» используется для описания конструкции, в которой делящийся материал подвергается контролируемой ядерной реакции с последующим высвобождением энергии, при этом тепловая энергия передается движущей жидкости например водород. В различных вариантах осуществления ядерная реакция в описываемой конструкции ракеты может быть самоподдерживающейся (т. е. критический режим) или может зависеть от источника нейтронов, как описано в настоящем документе, для обеспечения достаточного количества нейтронов для начала или поддержания ядерной реакции (т. е. докритического режима). операция). Важно отметить, что конструкции ракетных двигателей, описанные в настоящем документе, позволяют в различных вариантах осуществления оптимизировать типы топлива по различным критериям, таким как реакции, которые являются «доминирующими от источника» и зависят от нейтронов, подаваемых извне нейтронным генератором, или «доминируют по обратной связи». и наличие более чем достаточного количества нейтронов от самоподдерживающихся реакций деления) для достижения оптимального уровня подкритичности или критичности. Например, делящийся материал в реакторе может быть сконструирован таким образом, чтобы реактор оставался подкритическим при переходе из «холодного» состояния перед пуском или после останова в «горячее» состояние нормальной работы, чтобы позволить конфигурации без регулирующие стержни, и которые обеспечивали бы безопасную эксплуатацию и безопасное отключение при различных предсказуемых аварийных ситуациях. С другой стороны, раскрытая уникальная конструкция обеспечивает внешнюю подачу делящегося материала в небольших количествах в зону реакции, что позволяет осуществлять уникальное управление конструкцией критического типа, поскольку реакцией можно управлять, модулируя (или прекращая) ввод делящегося материала в зону реакции. реактора без необходимости использования регулирующих стержней, которые обычно используются в обычном ядерном реакторе.

Внимание обращается на РИС. 1 и 3 чертежа. ИНЖИР. 1 показан вид в перспективе частей варианта осуществления ядерного теплового ракетного двигателя 10 , показывающий реактор 12 , имеющий трубчатую часть 13 и горловину 14 , образующую выход 16 , который ведет через каналы 171 и 172 к горловине 18 расширительного сопла 20 . Реактор 12 выполнен с горловиной 14 и выпускное отверстие 16 ориентированы по существу в направлении движения ракеты (см. стрелку 21 на фиг. 2), а не против направления движения ракеты, чтобы свести к минимуму или предотвратить потери высокомолекулярных делящихся материалов (или продуктов, полученных в результате такого деления), путем физического удержания таких делящихся материалов в реакторе 12 за счет силы ускорения ракетного двигателя 10 во время запуска.

Генератор пучка нейтронов 22 предназначен для направления пучка нейтронов 24 в реактор 12 . Может быть предусмотрено отделение для хранения первой жидкости 26 для хранения первой жидкости 28 , такой как метан (CH ₄) или этан (C ₂ H) или их смесь (обычно обозначаемая как C _x H _Y в первом отсеке для хранения жидкости 26 , где C представляет собой углерод, а H представляет собой водород, а X и Y представляют собой положительные целые числа). Второе отделение для хранения жидкости 30 предназначен для хранения второй жидкости 32 , такой как водород H ₂ , который может быть в форме жидкого водорода, обычно обозначаемого как LH ₂ . Третий отсек 34 для хранения жидкости предназначен для хранения третьей жидкости 36 , обычно окислителя, такого как кислород (O ₂). В одном варианте третья жидкость 36 также может быть удобно использована для реакции со второй жидкостью 32 , такой как водород (H ₂ ) в газогенераторе 38 (также обозначенном как GG на фиг. 3) для производства жидкости высокого давления 40 (например, продуктов сгорания) для привода турбины 42 в турбонасосе 44 , как указано ниже. В таком случае после снижения давления через турбину 42 оставшийся водяной пар низкого давления может быть сброшен за борт, как показано стрелкой 46 ссылки.

Выбранное актинидное топливо F, которое дает делящийся материал, может поставляться из контейнера для хранения 50 для смешивания с первой жидкостью 28 . В одном варианте осуществления выбранное топливо F может быть предоставлено в выбранной форме, в зависимости от реакции деления (и побочных продуктов), которая должна быть получена, а также химических и физических характеристик, необходимых для совместимости и обращения с ним. В одном варианте осуществления выбранное топливо F может быть представлено в виде очень мелких частиц или, более конкретно, в форме мелкого порошка. В одном варианте осуществления выбранное топливо F может быть представлено в виде химического раствора. В одном варианте осуществления топливо F может содержать выбранное соединение актиноида. В одном варианте осуществления топливо F может содержать множество выбранных актинидных соединений. В одном варианте осуществления топливо F может содержать по существу чистый металлический актинид. В варианте осуществления топливо F может поставляться в форме, включающей один или несколько изотопов плутония (Pu). В одном из вариантов топливо F может поставляться в виде делящегося материала в виде плутония 239.(²³⁹ Пу). В варианте осуществления топливо F может поставляться в виде делящегося материала в виде урана-235 (²³⁵ U). В различных вариантах осуществления выбранный делящийся материал, обеспечивающий топливо F, перед вводом в реактор 12 должен иметь форму (например, химическую структуру и физическую структуру каждого из них), совместимую с первой жидкостью 28 .

В варианте осуществления первая жидкость 28 из первого отделения для хранения жидкости 26 может быть сначала впрыснут без топлива F в реактор 12 через линию подачи 49 и через клапан 51 , и в таком случае может быть смешан с кислородом 36 , а затем инициировано химическое сжигание в реактор 12 для нагрева реактора перед началом реакции деления. В любом случае, чтобы начать реакцию деления, выбранное количество топлива F смешивают с выбранным количеством первой жидкости 28 , а затем вводят в реактор 12 . В одном варианте осуществления первая жидкость 28 и выбранное количество топлива F могут быть смешаны для создания обогащенной топливной смеси 52 (т. е. смеси топлива F и первой жидкости 28 ) перед прохождением обогащенного топлива. смесь 52 через регулирующий клапан 53 и далее в топливный турбонасос 54 , который перекачивает богатую топливом смесь 52 в реактор 12 через линию подачи топлива 56 , топливный коллектор 0072 . Первый комплект топливных форсунок 60 ограничивает и обеспечивает прямое прохождение богатой топливом смеси 52 в реактор 12 . В варианте осуществления регулирующий клапан 53 может обеспечивать возможность включения-выключения. В различных вариантах осуществления регулирующий клапан 53 может дополнительно обеспечивать возможность дросселирования для регулирования расхода обогащенной топливной смеси 52 . В одном варианте осуществления во время впрыска богатая топливом смесь 52 может находиться в газообразной форме, неся при этом актинидное топливо F. Однако, как показано на фиг. 1 и 2, в различных вариантах в момент впрыска богатая топливная смесь 52 может быть в жидкой форме, но содержать в себе актинидное топливо F. В одном варианте осуществления делящийся материал перед введением в реактор может быть представлен в виде частиц. В одном варианте осуществления делящийся материал перед введением в реактор может быть представлен в жидкой форме, например как растворенное вещество. В варианте осуществления первый набор топливных форсунок , 60, может быть ориентирован под выбранным набором направленных внутрь углов альфа (α) (см. фиг. 2), который направляет обогащенную топливную смесь 52 поток в направлении зоны реакции 62 , в которой энергичные нейтроны 24 из генератора нейтронного пучка 22 и нейтроны, образующиеся при делении делящегося материала, сталкиваются с атомами замедлителя нейтронов и, следовательно, с делящимся материалом в топливе F, как обнаружено в богатой топливной смеси 52 , чтобы вызвать деление атомов топлива F с выделением тепла. В любом случае генератор 22 пучка нейтронов, который дополнительно обсуждается ниже, сконфигурирован для направления нейтронов 24 (изображено схематически) для столкновения с замедлителями, а затем, по крайней мере, с частью делящегося материала топлива F в зоне реакции 62 , при этом нейтроны 24 и делящийся материал взаимодействуют, тем самым вызывая деление по крайней мере некоторых атомов делящегося материала в топливе F и выделение тепла.

В различных вариантах осуществления ракетный двигатель 10 может работать с делением делящегося материала топлива F в условиях докритической массы. В различных вариантах делящийся материал может включать плутоний-239.. В одном варианте осуществления количество полученного плутония 239 (²³⁹ Pu) может составлять примерно от десяти процентов (10%) до пятнадцати процентов (15%) по весу в указанной первой жидкости 28 . В одном варианте осуществления количество полученного плутония 239 (²³⁹ Pu) может составлять примерно от десяти процентов (10%) до двадцати процентов (20%) по весу в указанной первой жидкости 28 . В одном варианте осуществления количество предоставленного плутония 239 (²³⁹ Pu) может составлять примерно от десяти процентов (10%) до двадцати пяти процентов (25%) по весу в указанной первой жидкости 9.0071 28 . В одном варианте осуществления количество плутония 239 (²³⁹ Pu), содержащегося в указанной первой жидкости, может составлять примерно от одного процента (1%) до тридцати процентов (30%) по весу.

В различных вариантах осуществления первой жидкостью 28 может быть коммерчески доступный метан, содержащий менее нуля целых одна (0,1) молярного процента C ₅ + углеводородов. В различных вариантах осуществления первая жидкость 28 может дополнительно включать один или несколько дополнительных углеводородов. В варианте осуществления первая жидкость 28 , может дополнительно включать один или несколько изотопов водорода. В варианте осуществления первая жидкость 28 может также включать дейтерий (² H). В варианте осуществления первая жидкость 28 может включать по меньшей мере некоторое количество трития (₁ T ³). В варианте осуществления первая жидкость 28 может дополнительно включать как дейтерий, так и тритий. В одном варианте осуществления присутствие трития может вызывать вторичные реакции, тем самым увеличивая удельный импульс без значительного повышения температуры стенок двигателя.

Путем подробного исследования с использованием программы моделирования ядерной реакции Монте-Карло (перенос нейтронов) при использовании различных смесей водорода и других жидкостей в сочетании с различными количествами плутония в качестве расщепляющегося материала было обнаружено, что генерация нейтронов с использованием первые жидкости, раскрытые в предшествующем патенте США No. № 9180986 B1 (упомянутый выше), которые были ограничены водородом и его изотопами, приводили к высокому давлению в камере для поддержания плотности водорода, необходимой для обеспечения достаточного количества столкновений нейтронов. Таким образом, результаты, полученные при анализе с помощью моделирования методом Монте-Карло, описывали результат «банки полны», указывая на избыточную энергию и производство нейтронов. См. ТАБЛИЦУ 1 ниже. Следовательно, мы теперь обнаружили, что было бы выгодно использовать первую жидкость, содержащую углерод, и, более конкретно, углеводород, такой как метан или этан, или, в одном варианте осуществления, комбинацию метана и этана, для получения углерода и водорода. в реакторе 12 (и, например, улучшение замедляющих свойств за счет увеличения плотности присутствующего водорода за счет использования силы молекулярного связывания водорода с углеродом в метане) для замедления эмиссии нейтронов (т. е. замедления нейтронов, возникающих в результате деления ) в реакторе 12 . При использовании таких углеродсодержащих первых жидкостей реактор 12 может, в варианте осуществления, работать при давлении в реакторе в диапазоне от примерно трех тысяч фунтов на квадратный дюйм (3000 фунтов на квадратный дюйм) до примерно четырех тысяч фунтов на квадратный дюйм. (4000 фунтов на квадратный дюйм). В варианте осуществления топливный турбонасос 54 может работать при давлении нагнетания около шести тысяч (6000) фунтов на квадратный дюйм (PSI) плюс-минус примерно пятнадцать процентов (15%). Такое давление считается достижимым, поскольку в качестве примера предшествующего уровня техники главный двигатель космического корабля «Шаттл», эксплуатируемый НАСА в Соединенных Штатах, работал при заданном давлении в реакторе 2994 фунта на квадратный дюйм (абсолютный фунт на квадратный дюйм) согласно цифрам, опубликованным Aerojet Rockedyne. . См.: http://www.rocket.com/space-shuttle-main-engine.

Данные, представленные на фиг. 8 также представлена в табличной форме в виде ТАБЛИЦЫ 1 ниже. Как видно из ТАБЛИЦЫ 1, при использовании метана в качестве первой жидкости первая жидкость может иметь плотность до 0,67 грамма на кубический сантиметр, включая использование 25% по весу плутония в жидкости, до того, как появится избыточная энергия и генерация нейтронов. индикацией «banks full» программы моделирования Монте-Карло. Аналогичным образом, если этан используется в качестве первой жидкости, то первая жидкость может иметь плотность до 0,8 грамма на кубический сантиметр, включая использование 25% по весу плутония в жидкости, прежде чем избыточная энергия и генерация нейтронов будут обозначены знаком « банки заполнены» индикация программы моделирования Монте-Карло. С другой стороны, при использовании 25% по массе плутония, тогда когда первой жидкостью является водород, первая жидкость может иметь плотность всего до 0,23 грамма на кубический сантиметр, в том числе при использовании 25% по массе плутония в жидкости, до того, как избыточная генерация нейтронов будет обозначена индикацией «банки полны» в программе моделирования Монте-Карло. Следовательно, очевиден полезный эффект включения первой жидкости, содержащей углеводородный компонент, в качестве замедлителя нейтронов.

Для обеспечения тяги путем нагрева и расширения в реакторе 12 и последующего выброса через расширительное сопло 20 в качестве второй жидкости используется низкомолекулярная рабочая жидкость, такая как водород (H ₂ ). 32 . Второй флюид 32 может храниться во втором отсеке 30 для хранения флюида и по требованию подается по линии 70 в турбонасос 44 упорной жидкости. Тяга жидкостного турбонасоса 44 получает второй флюид 32 из отсека для хранения второго флюида 30 и подает (как правило, опосредованно) второй флюид 32 под давлением в реактор 12 . В одном варианте осуществления вторая жидкость 32 может быть направлена под давлением из турбонасоса 44 жидкости тяги по второй линии подачи жидкости 72 к распределительному кольцу 74 , расположенному на выходной плоскости 77 расширительного сопла или рядом с ней. 20 .

766767050,841,45

7667670,7050,841,45

76676676717171717171717171717171717171717171717171717171717 гг. 74 к патрубкам каналов охлаждающей жидкости 76 расположен снаружи 78 расширительного сопла 20 . Таким образом, очень холодная жидкость, т.е. жидкий водород можно использовать в качестве хладагента для расширительного сопла путем прохождения второй жидкости 32 через каналы 76 для хладагента сопла. В варианте осуществления во время входа в каналы 76 охлаждающей жидкости сопла вторая текучая среда 32 может быть жидкостью. И, как видно на фиг. 3, реактор 12 включает каналы 86 для теплоносителя реактора на внешней поверхности реактора 88 . Таким образом, очень холодная жидкость, т.е. жидкий водород используется в качестве хладагента для реактора 12 за счет прохождения второго флюида 32 через каналы 86 для хладагента реактора. Таким образом, ракетный двигатель 10 может использовать вторую жидкость 32 в качестве хладагента путем прохождения второй жидкости 32 через каналы 9 охлаждающей жидкости сопла.0071 76 и через каналы теплоносителя реактора 86 перед вводом второй жидкости 32 в реактор 12 . В данной области техники известны различные концепции детальной конструкции сопел ракетных двигателей, включая использование охлаждающих каналов, пленочное охлаждение внутренней части сопла или впрыск текучих сред через стенки реактора или сопла. Таким образом, приведенные здесь иллюстрации следует рассматривать как концептуальные, а не ограничивающие. Справочную информацию читатель может найти в (1) Отчете НАСА NASA SP-0B087, 19 апреля.72, озаглавленный «Камеры сгорания жидкостного ракетного двигателя с жидкостным охлаждением», (2) U.S. Pat. № 6789316 B2, выданный 14 сентября 2004 г. на имя Haggander et al. на способ изготовления выпускных сопел для ракетных двигателей, (3) U.S. Pat. № 7,389,636 B2, выданный 24 июня 2008 г. Fowler et al., для ракетного двигателя-носителя, использующего газообразный углеводород в каталитически усовершенствованном цикле газогенератора, и (4) патент США No. № 5,067,316, выданный 26 ноября 1991 г. на имя Bonniot, для расширительного сопла ракетного двигателя с дополнительным кольцевым соплом, описание каждого из которых включено в настоящий документ посредством этой ссылки.

Как только вторая жидкость 32 достигнет реактора 12 , коллектор 92 может быть использован для сбора второй жидкости 32 из каналов 86 для теплоносителя реактора . В одном варианте осуществления из коллектора 92 второй флюид 32 может быть направлен во второй набор инжекторов 94 , которые сконфигурированы для ограничения прохождения второго флюида 32 во время нагнетания в реактор 9.0071 12 . С помощью инжекторов 94 вторая жидкость 32 может быть направлена или впрыснута в зону смешивания 96 , причем зона 96 смешивания расположена после зоны 62 реакции. В зоне смешения 96 вторая жидкость 32 нагревается и выпускается через горловину 14 и выпускное отверстие 16 реактора 12 и, таким образом, создает тягу путем выброса через горловину 18 расширительного сопла 20 .

Как упоминалось выше и показано на РИС. 4, для обеспечения мощности турбонасоса 44 рабочей жидкости может быть предусмотрена газогенерирующая камера 38 для генерирования продуктов сгорания в виде горячего газа высокого давления 40 , который приводит в действие турбину 42 , который, в свою очередь, приводит в движение рабочее колесо насоса 100 . Следовательно, когда кислород, третья жидкость 36 подается для сжигания с водородом в качестве второй жидкости 32 , образуется водяной пар, и образовавшийся поток 46 водяного пара низкого давления выбрасывается за борт. Аналогично, как также показано на фиг. 4, водород в качестве второй жидкости 32 и кислород 36 могут подаваться во второй газогенерирующий блок 102 для выработки горячего газа 104 , который приводит в движение турбину 106 , которая, в свою очередь, приводит в движение рабочее колесо 108 топливного насоса. топливный турбонасос 54 .

В другом варианте для ракетного двигателя 10 ‘, как показано на фиг. 6, может быть предусмотрена другая конструкция турбонасоса , 144, для подачи топлива. В такой конструкции турбонасос , 144, тягового топлива может обеспечивать перекачку второй жидкости , 32, с помощью крыльчатки , 145, насоса, а также дополнительно обеспечивать электрический генератор , 146, . В варианте осуществления электрический генератор , 146, может быть сконфигурирован для выработки электроэнергии и подачи ее по линиям электропередачи 9.0071 148 и 150 к генератору нейтронного пучка 22 . В одном варианте осуществления вариант осуществления для турбонасоса 144 рабочей жидкости может дополнительно включать топливный турбонасос 160 для приема первой жидкости 28 из первого отсека 26 для хранения жидкости и подачи первой жидкости 28 под давлением. к реактору 12 . В варианте осуществления ротор 145 турбонасоса с рабочей жидкостью, ротор 9 топливного турбонасоса0071 161 , и электрический генератор 146 могут приводиться в действие газовой турбиной 162 на общем валу 164 или через редуктор от общего вала 164 .

В различных вариантах реализации ракетного двигателя 10 или 10 ′ или подобного, использующего ядерный тепловой нагрев низкомолекулярного газа, такого как водород, как описано в настоящем документе, может быть предусмотрен ракетный двигатель, который имеет удельный импульс в диапазон от примерно восьмисот (800) секунд до примерно двадцати пятисот (2500) секунд. В различных вариантах осуществления, использующих ядерный тепловой нагрев низкомолекулярного газа, такого как водород, как описано здесь, может быть предусмотрен ракетный двигатель, который имеет удельный импульс в диапазоне от примерно одной тысячи (1000) секунд до примерно двенадцатисот пятнадцати (1215) секунд. ) секунд.

Подводя итог, можно сказать, что для облегчения подачи двигательной составляющей, которая может состоять в основном из водорода, в реактор 12 для нагрева, может быть предусмотрен турбонасос 44 или 144 жидкости тяги или тому подобное, как обычно описан здесь выше. В одном варианте осуществления жидкий водород, т.е. криогенная жидкость, может подаваться в ракетный двигатель 10 или 10 ′ с помощью турбонасоса тяговой жидкости, который приводится в действие турбиной, приводимой во вращение газами высокого давления. В одном варианте осуществления газы высокого давления могут быть обеспечены посредством продуктов сгорания, например, путем сжигания водорода и кислорода в газогенерирующей камере GG для получения продуктов сгорания высокого давления, которые после прохождения через турбину 42 или 162 , в зависимости от обстоятельств, может выбрасываться за борт в виде потока водяного пара 46 или 46 ′. Компромисс потери КПД из-за потери топлива (водорода), израсходованного в газогенерирующей камере ГГ, ввиду обычной экономии веса и простоты конструкции (и отсутствия радиоактивного загрязнения), по сравнению с дополнительным весом и сложностью ввиду любого дополнительного вклада удельного импульса в конструкциях, которые могли бы избежать таких потерь при сгорании, можно оценить для конкретной конструкции космического корабля и сопутствующего профиля миссии, как будет понятно специалистам в данной области техники. Различные конфигурации для привода подходящего жидкостного турбонасоса для подачи водорода в реактор могут быть предложены специалистами в данной области техники с использованием традиционных принципов проектирования системы жидкостного турбонасоса, и, таким образом, нет необходимости предоставлять такие подробности. В общем, турбонасос рабочей жидкости должен избегать кавитации при перекачке жидкого водорода при относительно низком давлении на входе и подавать водород в реактор (а в одном варианте — через распределительное кольцо и каналы охлаждения) при очень высоком давлении и, желательно, с возможностью для обеспечения относительно широкого диапазона дросселирования. В различных вариантах выбранный турбонасос 9 жидкости тягиКонструкция 0071 44 или 144 может быть оптимизирована для минимизации веса при обеспечении необходимой производительности и в то же время минимизации размера блока турбонасоса тяговой жидкости, чтобы минимизировать необходимое пространство в выбранной конструкции космического корабля. Выбор подходящих подшипников и уплотнений, конечно, необходим, и специалистам в данной области техники известны различные варианты конструкции. В более общем плане специалистам в данной области техники будет понятно, что турбонасосы для подачи криогенных жидкостей в ракетные двигатели требуют конструкции, обеспечивающей максимальную производительность при минимальном весе.

Аналогичным образом, для облегчения подачи первой жидкости, несущей плутоний или другой актинид, в реактор 12 для расщепления хотя бы части плутония может быть предусмотрен топливный турбонасос 54 . В различных вариантах осуществления жидкий метан или жидкий этан или их комбинации (т.е. криогенные жидкости) могут подаваться в ракетный двигатель 10 или 10 ′ посредством топливного турбонасоса 54 или 160 , который приводится в движение турбиной ( 106 или 162 ), который приводится во вращение газом под высоким давлением. В одном варианте осуществления газы высокого давления могут быть получены в виде продуктов сгорания, например, путем сжигания водорода и кислорода для получения горючего газа высокого давления. Различные конфигурации для привода подходящего топливного турбонасоса для подачи реагентов в реактор могут быть предложены специалистами в данной области техники с использованием традиционных принципов проектирования системы жидкостного турбонасоса, и, таким образом, нет необходимости предоставлять такие подробности. В общем, топливный турбонасос ( 54 или 160 ) должны избегать кавитации при перекачивании жидкостей при относительно низком давлении на входе и подавать жидкости в реактор при очень высоком давлении и, желательно, с возможностью обеспечения относительно широкого диапазона дросселирования. В различных вариантах осуществления выбранная конструкция топливного турбонасоса может быть оптимизирована для минимизации веса при обеспечении необходимой производительности и в то же время минимизации размера блока топливного турбонасоса, чтобы минимизировать необходимое пространство в выбранной конструкции космического корабля.

Кроме того, для выработки электроэнергии для выбранного генератора пучка нейтронов 22 электрический генератор 146 может быть объединен с турбонасосом 144 , так что турбина 162 с приводом от горячего газа в турбонасосе 144 также обеспечивает мощность на валу для электрического генератора 146 . В одном варианте осуществления газы высокого давления могут быть обеспечены посредством продуктов сгорания, например, путем сжигания водорода и кислорода в газогенерирующей камере GG для получения продуктов сгорания высокого давления, которые после прохождения через газовую турбину 162 , может выбрасываться за борт в виде выхлопного потока водяного пара 46 . В качестве альтернативы может быть предусмотрен автономный генератор электрической турбины с собственной турбиной, приводимой в действие газообразным водородом или горючим газом, способом, в целом описанным выше.

В одном варианте осуществления может использоваться генератор нейтронов типа дейтерий-дейтерий («DD») 22 . Например, в настоящее время для различных применений доступны генераторы нейтронов с высоким выходом с переменным выходом нейтронов в пределах 1×10 ¹¹ и 5×10 ¹¹ нейтронов в секунду (н/с). Преимуществом конструкции нейтронного генератора типа DD является то, что, поскольку не используется тритий, значительно снижается радиационная защита и сопутствующие проблемы безопасности, а также нормативные требования. Таким образом, такие конструкции могут быть пригодны для пилотируемых космических аппаратов. В одном варианте осуществления конструкция генератора дейтерий-дейтериевых (DD) нейтронов может обеспечивать генератор нейтронов на 2,5 МэВ со следующими основными функциями:
₁ D ² + ₁ D ² →He ³ + ₀ n ¹ (2,5 МэВ)
Такая функциональность позволяет замедлителю, такому как метан или водород, или другой углеводород, как описано выше, снижать энергию нейтрона до энергетического уровня, при котором он с большей вероятностью будет поглощен ядром актинида, такого как плутоний, например. до уровня энергии в диапазоне около 0,5 МэВ.

В одном варианте осуществления может использоваться генератор нейтронов типа дейтерий-тритий («DT»). Например, в настоящее время доступны генераторы нейтронов с чрезвычайно высоким выходом, основанные на принципах конструкции DT, с переменным выходом нейтронов в пределах 1×10 ¹³ и 5×10 ¹³ нейтронов в секунду (н/с). Такие конструкции могут потребовать соответствующей защиты и разрешений регулирующих органов для пилотируемых космических полетов, но могут быть особенно подходящими для беспилотных космических аппаратов с большой полезной нагрузкой.

Нейтронные генераторы либо дейтериево-дейтериевой конструкции, либо дейтериево-тритиевой конструкции были разработаны Phoenix Nuclear Labs, 2555 Industrial Drive, Monona, Wis. 53713, с веб-страницей по адресу http://phoenixnuclearlabs.com. Другие поставщики в настоящее время предлагают другие конструкции. Например, Gradel Group, 6, Z.A. E. Треугольник Верт, L-5691 ELLANGE, Люксембург (см. http://gradel.lu/en/activities/neutrons-generators/products/14-1-mev-neutrones-dt/) в настоящее время предоставляет нейтронный генератор на 14 МэВ дейтериево-тритиевой конструкции с базовыми Функциональность следующим образом:
₁ D ² + ₁ T ³ → ₂ HE ⁴ (3,5 MEV) + ₀ N ^{1 9015 1 9015 1 9015 1 9015 1 9015 1 9015 1 9015 1 9015 1 9015 1 9015 1 1 9015 1}

(3,5 MEV) + ₀8 1 (3,5 MEV) + _{0 ¹ (3,5 MEV) + _{0 ¹ (3,5 MEV) + _{. что любая выбранная конструкция генератора нейтронного пучка может потребовать адаптивных конфигураций к различным конструкциям и компонентам, чтобы сделать их подходящими для суровых условий запуска ракеты и последующего космического полета. Однако фундаментальные принципы, описанные здесь для создания ракетного двигателя на основе ядерного деления, могут быть достигнуты путем предоставления подходящим образом адаптированного устройства генератора пучка нейтронов. Дополнительные сведения о конструкции генераторов нейтронных пучков и выборе подходящих делящихся материалов для работы подкритических реакторов см. в Ускоритель — управляемые системы ( ADS ) и реакторы на быстрых нейтронах ( FR ) в усовершенствованных ядерных топливных циклах , Организация экономического сотрудничества и развития Агентства по ядерной энергии, авторское право 2002 г., глава 4 , и находится по адресу https://www.oecd-nea.org/ndd/reports/2002/nea3109-ads.pdf, где описаны примеры мишеней расщепления, используемых при генерации нейтронов, а также примеры критериев выбора актинидов при оптимизации конструкции реактора, раскрытие которой включено в настоящий документ посредством этой ссылки.}}}

В целом следует понимать, что в конструкции ядерного теплового ракетного двигателя эффективность максимизируется за счет использования самой высокой доступной температуры, с учетом конструктивных ограничений материалов и за счет использования рабочей жидкости с очень низкой молекулярной массой для генерации толкать. По этой причине использование водорода в качестве. движущая жидкость, нагретая с помощью ядерного теплового ракетного двигателя, была бы выгодна. Например, ядерный тепловой ракетный двигатель может работать при температуре до 2000°С9.0003

В варианте осуществления способа работы газового ядерного теплового ракетного двигателя предусмотрен реактор, имеющий вход для топлива, вход для топлива и выход, направленные по существу в направлении движения ядерного теплового ракетного двигателя. В реактор подается делящийся материал. В одном из вариантов количество подачи указанного делящегося материала в реактор регулируется во времени. Предусмотрен генератор пучка нейтронов, который генерирует нейтроны и направляет их в реактор для бомбардировки замедлителя нейтронов, такого как выбранный углеводород, сгенерированными нейтронами, причем эти нейтроны после этого находятся на уровне энергии для взаимодействия с ядрами делящегося материала. Когда нейтроны сталкиваются с делящимися материалами, генерируются дополнительные нейтроны, и, таким образом, размножающиеся нейтроны обеспечивают неуклонно растущую докритическую ядерную реакцию делящегося материала в процессе деления с получением тепловой энергии. Движущая низкомолекулярная жидкость подается в реактор через вход для топлива. Тепловая энергия, выделяющаяся в результате докритического (или критического) процесса деления, восстанавливается путем нагрева движущейся низкомолекулярной жидкости. Движущая низкомолекулярная жидкость направляется через расширительное сопло для создания тяги с удельным импульсом в диапазоне от примерно восьмисот (800) секунд до примерно двенадцатисот пятнадцати (1215) секунд. Чтобы удержать делящийся материал в реакторе, реактор подвергают ускорению примерно от 0,5 g до 9 g.g, где 1 g составляет примерно 9,8 метра в секунду в секунду, при этом высокомолекулярный делящийся материал и продукты разложения делящегося материала по существу удерживаются в реакторе, когда на реактор действует ускорение

В предыдущем описании, в целях пояснения были изложены многочисленные детали, чтобы обеспечить полное понимание раскрытых примерных вариантов конструкции ядерного теплового ракетного двигателя, работающего в условиях докритической массы (или критической массы) ядерного топлива. Однако некоторые из описанных подробностей могут не потребоваться для предоставления полезных вариантов осуществления или для практического применения выбранных или других раскрытых вариантов осуществления. Кроме того, в описательных целях могут использоваться различные относительные термины. Термины, которые относятся только к точке отсчета, не предназначены для интерпретации как абсолютные ограничения, а вместо этого включены в вышеприведенное описание для облегчения понимания различных аспектов раскрытых вариантов осуществления. И различные действия или действия в любом способе, описанном в данном документе, могут быть описаны как несколько отдельных действий, в свою очередь, таким образом, который наиболее полезен для понимания настоящего изобретения. Однако порядок описания не следует истолковывать как подразумевающий, что такие действия обязательно зависят от порядка. В частности, некоторые операции необязательно должны выполняться точно в том порядке, в котором они представлены. И в различных вариантах осуществления изобретения одно или несколько действий могут выполняться одновременно или исключаться частично или полностью, в то время как другие действия могут добавляться. Кроме того, читатель заметит, что неоднократно использовалась фраза «в варианте осуществления» или «в одном варианте осуществления». Эта фраза обычно не относится к одному и тому же варианту осуществления; впрочем, может. Наконец, термины «содержащий», «имеющий» и «включающий» следует считать синонимами, если контекст не требует иного.

Специалистам в данной области техники будет понятно, что различные варианты осуществления новых конструкций ядерных тепловых ракетных двигателей, использующих деление выбранного актинидного делящегося материала при докритической массе, были описаны здесь только в той степени, в которой такие специалисты могут сделать и использовать такой ядерный тепловой ракетный двигатель. Дополнительные детали могут быть разработаны специалистами в данной области техники для выбранного набора требований миссии и критериев проектирования, например, будет ли миссия пилотируемой или беспилотной (например, может ли потребоваться какая-либо необходимая минимизация радиации или радиационная защита).

Двигатель феррари фото: Фото двигатель феррари мотор — бесплатные картинки на Fonwall

Слухи о новом шасси Ferrari: новая конфигурация подвески и поздний запуск двигателя

Новый революционный сезон Формулы 1 все ближе, и до нас начинают доноситься первые слухи о том, чего нам ждать от команд в плане технических новинок…

Сегодня мы узнаем, какие слухи доносятся с Апеннинского полуострова, где некогда грозная сила Ferrari готовит свой новый технический пакет, который может многих удивить. Ознаменует ли индекс 674, под которым в Маранелло строится обновленное шасси в соответствии с сильно переработанным техническим регламентом, новый прорыв для легендарной Скудерии?

Машины сезона 2022 будут в значительной степени отличаться от прошлогодних шасси в первую очередь в плане распределения нагрузки: в области передней оси будет генерироваться гораздо меньше прижимной силы для лучшего баланса с прижимом, создаваемым задними аэродинамическими элементами.

Однако, по словам инженеров, решающим фактором в технической битве станет именно днище шасси, включая задний диффузор, – в этой области, по предположениям, должно производиться порядка 65% всей прижимной силы.

Передняя подвескаФото: Rosario Giuliana

Новый агрессивный носовой обтекатель Ferrari 674 и передняя подвеска на тягах

Новый технический регламент неизбежно приведет к тому, что команды – хотят они того или нет – будут внедрять инновационные решения, и именно этот аспект в какой-то степени должен стать решающим в грядущем сезоне. В частности, технические отделы рассматривают возможности полной смены архитектуры передней подвески шасси, прорабатывая смелые решения в аэродинамических трубах и на симуляторах.

И Ferrari – не исключение. Итальянская команда, по словам руководителя коллектива, ответственного за новое шасси, Маттиа Бинотто, уже довольно давно работает над своим «Project 674», и ее инженеры сумели опробовать большинство, если не все намеченные технические решения в аэродинамической трубе.

В результате Скудерия остановилась на довольно агрессивном дизайне носового обтекателя новой машины – гораздо более агрессивном по сравнению с предложенной FIA концепцией, немного напоминавшей разработку Ferrari F14T сезона 2014 года (на фото ниже).

Согласно сведениям, попавшим в распоряжение сайта Formu1a.uno, в Маранелло утвердились в выборе архитектуры передней подвески на основе тяг в сравнении с толкателями, которые использовались в этой области на протяжении последних нескольких лет.

По большей части это решение было продиктовано соображениями аэродинамики: конфигурация подвески с использованием тяг позволяет комфортно перенаправлять воздушный поток в область днища и прямо на впускные отверстия воздухозаборников, которые также должны располагаться ниже. Всё это очень удачно сочетается с более компактной задней частью шасси и охлаждающими «жабрами», разрешенными регламентом.

Это довольно очевидное и логичное техническое решение, которое мы можем увидеть в этом году и на других машинах в пелотоне Формулы 1. Всего несколько дней назад команда McLaren в соцсетях раскрыла некоторые детали своей новой разработки, в которых можно было отчетливо разглядеть крепления для тяг в области передней подвески.

Ferrari F14TФото: the F1AT

Подвеска на тягах: более низкий центр тяжести и лучшее распределение нагрузки

Архитектура передней подвески на основе тяг также обладает определенными преимуществами в отношении распределения веса шасси и его баланса по причине более низкого расположения внутренних элементов механизма, что способствует снижению общего центра тяжести машины.

Нагрузки применительно к новым шасси будут несколько иными в отношении продольного и поперечного движения шасси и должны быть сбалансированы за счет их более эффективного распределения. И новая компоновка передней подвески должна помочь в этом плане, поскольку она позволит снизить центр тяжести шасси и тем самым значительно повлиять на поведение машины при прохождении поворотов.

Еще в 2012 году Пэт Фрай заметил, что конфигурация передней подвески с применением тяг помогает не только в плане аэродинамики, но и в отношении распределения веса.

Машины 2022 года должны отвечать определенным требованиям – в частности, удерживать распределение нагрузки на медленных секторах и обладать эффективной системой амортизации. Поведение передней оси автомобиля будет иметь ключевое значение при прохождении медленных поворотов, когда вес смещается вперед и необходимо максимально эффективно использовать поребрики для установки хороших времен на круге. С другой стороны, в скоростных виражах, когда вся нагрузка ложится на заднюю часть шасси, важную роль будет играть стабильность именно этой области машины.

И последней по счету, но не по значению, причиной для перехода на подвеску с тягами является то, что новые машины должны стать жестче и тяжелее, а на новых шинах Pirelli для 18-дюймовых дисков плечевая зона будет меньше.

Двигатель FerrariФото: formu1a.uno

Запуск нового двигателя Ferrari

Тогда как цели в плане эффективности нового силового агрегата уже установлены, в Маранелло стремятся использовать всё отведенное регламентом время на доработку обновленного двигателя внутреннего сгорания перед его обязательной омологацией.

Согласно информации от наши источников, мы не услышим звук новой установки Ferrari в ближайшие дни, – по крайней мере ее боевого прототипа. Минимум через пару недель в Маранелло могут решиться на запуск двигателя, тогда как ключевые компоненты агрегата, такие как турбонагнетатель, мотор-генератор тепловой энергии, выхлопная система и другие, могут быть омологированы непосредственно накануне первого этапа сезона.

Такой осторожный постепенный подход не в новинку для Ferrari – мы уже не раз видели его в прошлом. Будет совершенно неудивительно, если на первые зимние тесты в Барселону (21-23 февраля) команда приедет с не до конца обновленным двигателем.

В Mercedes пошли совсем иным путем. Команда из Брэкли, судя по всему, вернулась к подходу, который использовала до 2014 года, – с как можно более ранним отправлением машины на стенды для проверки надежности всех компонентов: не только силовой установки, но и подвески с тормозной системой.

Для Кубка конструкторов проверка аэродинамических элементов на стенде большого значения не имеет. Более важно – особенно при наличии всего шести тестовых дней – будет оценить надежность машины непосредственно на трассе, чтобы было время собрать как можно больше информации для анализа на базе.

Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько

Источник: https://www.formu1a.uno/ferrari-674-the-2022-car-will-have-a-surprising-and-more-aggressive-front-axle/

Ferrari 812 Superfast — характеристики, фото, описание

812
superfast

Мощность

800 л. с.

Скорость

340 км/час

Вес

1630 кг

Объем двигателя

6.5 литра

Коробка передач

↓
Добавить фото этого авто
↓

↑
Скрыть загрузчик фотографий ↑

&bullet; Мощность, разгон, скорость
&bullet; Объем двигателя, длина, масса
&bullet; Подробные характеристики
&bullet; Двигатель
&bullet; Похожие авто
- &bullet; 2019 Ferrari 812 GTS
&bullet; Комментарии и отзывы

Мощность, разгон, скорость

Максимальная мощность	800 л. с. (596.6 кВт) при 8500 об/мин
Максимальный крутящий момент	718 Нм (73.2 кГм) при 7000 об/мин
Разгон от 0 до 100 км/час	2.9 секунд
Максимальная скорость	340 км/час

Объем двигателя, длина, масса

Тип кузова	2-х местное купе
Длина	4657 мм
Снаряженная масса	1630 кг
Объем двигателя	6. 5 литра, 6496 см³
Цилиндров	12, расположение V-образное (под 65°)

Подробные технические характеристики

Тип кузова		2-х местное купе
Количество дверей		2
Длина		4657 мм
Ширина		1971 мм
Высота		1276 мм
Колесная база расстояние между передней и задней осью		2720 мм
Отношение длины к колесной базе		1. 71
Колея колес	передних	1672 мм
Колея колес	задних	1645 мм
Снаряженная масса		1630 кг
Распределение веса		47 % на переднюю ось
Объем топливного бака		92 литров

Тип		бензиновый, без наддува
Производитель		Ferrari
Цилиндров		12, расположение V-образное (под 65°)
Рабочий объем		6. 5 литра, 6496 см³
Диаметр цилиндра × ход поршня		94 × 78 мм
Диаметр цилиндра / ход поршня		1.21
Клапанный механизм		с двумя верхними распределительными валами DOHC 4 клапана на цилиндр 48 клапанов всего
Максимальная мощность		800 л.с. (596.6 кВт) при 8500 об/мин
Максимальный крутящий момент		718 Нм (73. 2 кГм) при 7000 об/мин
Степень сжатия		13.64:1
Система подачи топлива		непосредственный бензиновый впрыск
Разгон от 0 до 100 км/час		2.9 секунд
Максимальная скорость		340 км/час
Мощность на единицу массы		490.78 л.с./тонну
Выброс CO₂		340 г/км
Расположение двигателя		переднее
Привод		на задние колеса
Размер шин	передних	275/35 ZR 20
Размер шин	задних	315/35 ZR 20
Коробка передач		7

следующее авто

Ferrari (Феррари) — история бренда, серии и годы выпуска авто

Я согласен с пользовательским соглашением

Я cогласен получать E-mail рассылку

Ferrari (Феррари)

Эту знаменитую автомобильную марку основал человек, 20 лет проработавший на другие итальянские компании и остававшийся незамеченным до тех пор, пока не открыл свое собственное дело.

Энцо Феррари (Enzo Ferrari) родился в 1898 г. Работал на фирме Alfa Romeo: сначала был гонщиком заводской команды, затем специалистом по подготовке машин к состязаниям. Его группа, Scuderia Ferrari в 30-е гг. «тянула» на себе всю гоночную программу компании Alfa Romeo. Но еще до начала второй мировой войны Энцо Феррари решил идти своим путем.

Первая дорожная машина Энцо Феррари еще не называлась его именем. Автомобиль «815» с 1,5-литровой рядной «восьмеркой» изготовила компания Auto-Avio Costruzioni незадолго до начала второй мировой войны

В 1939 г. в городе Модена была зарегистрирована фирма Auto-Avio Costruzioni di Ferrari Enzo (Ауто-Авио Коструциони ди Феррари Энцо). Однако первая машина с фамилией Феррари в качестве марки и со знаменитым вздыбленным жеребцом в качестве эмблемы была построена на заводе в Маранелло, близ Модены, лишь в 1947 г. Сначала Феррари интересовался исключительно автоспортом, а дорожные автомобили строил и продавал лишь для получения средств для гоночной программы.

На Энцо Феррари работали лучшие кузовостроительные фирмы Италии, такие как миланское «ателье» Touring (Туринг). Слово «superleggera» на эмблеме обозначает запатентованную «сверхлегкую» конструкцию кузова. Однако львиная доля серийных легковых машин Ferrari имеет кузова компании Pininfarina (Пининфарина)

По мнению многих сведущих людей всю жизнь Энцо Феррари относился к своим дорожным машинам как к неизбежному злу. Автогонки оставались для него приоритетным направлением деятельности вплоть до самой смерти. Гоночная команда Ferrari — единственная на сегодняшний день «конюшня», которая принимала участие во всех без исключения гонках Гран при формулы 1. Длинный список ее побед до сих пор служит мерилом, по которому оценивают свой успех другие команды.

Как и первая модель Энцо Феррари, автомобили «166», показанные на фото в вариантах «Barchetta» (Баркетта» — «лодочка) и купе, отличались малым рабочим объемом двигателя.

При своих 12 цилиндрах мотор был всего-навсего 2-литровым. Отсюда и цифровой индекс модели: каждый из цилиндров имел объем 166 см’. Оформлением кузовов занималось миланское «ателье» Touring

С момента своего основания фирма Ferrari непрерывно и безостановочно расширялась. Если в начале 50-х гг. завод в Маранелло выпускал менее 50 дорожных машин в год, то к началу 70-х гг. годовой объем производства превысил отметку в одну тысячу экземпляров.

В истории фирмы было две машины с Testa Rossa (Теста Росса» -«Красная голова). Здесь речь идет об автомобиле с V-образным 12-цилиндровым мотором рабочим объемом 3 л. На фото изображена модель «250 Testa Rossa» образца 1958 г. Тотчас же после своего дебюта она заняла ведущие позиции в автомобильных гонках, победив в 1958 г. в Ле-Мане и на чемпионате мира среди спортивных машин

На протяжении первых 20 лет существования компании Ferrari все ее дорожные модели имели двигатели VI2. Позднее устанавливали моторы V8 и даже V6, стали широко применять турбонаддув, хотя все двигатели были очень мощными и высокоборотными.

Еще более знаменитой, чем Testa Rossa, является модель «250GTO». Это спортивная модификация дорожного автомобиля «250GT», специально адаптированная для участия в гонках на выносливость. Как и машину Testa Rossa, ее комплектовали 3-литровым мотором V12. Ferrari 250GTO была выпущена ограниченной партией, и потому в наши дни является наиболее желанным приобретением для коллекционеров

Развитие конструкций автомобилей Ferrari прошло через несколько отчетливо различимых периодов, сменявших друг друга в логической последовательности. С 1947 по 1964 г. все дорожные Ferrari имели переднее расположение V-образного 12-цилиндрового двигателя и привод на задние колеса с зависимой подвеской. Они имели одинаковый тип рамы из труб овального сечения. Кузова для первых машин заказывались на стороне, благо кузовных «ателье» в Италии хватало, но к началу 60-х гг. предпочтение было раз и навсегда отдано фирме Pimnfarina в качестве проектировщика и компании Scaglietti (Скальетти) в качестве их изготовителя.

Этот автомобиль Ferrari получил название Dino. Он не менее элегантен, чем любая другая машина компании, но доступен более широкому кругу покупателей. Появившийся в 1967 г., он открыл новую марку Dino, «дочернюю» по отношению к Ferrari. Для самой компании Dino были вехой: первый автомобиль с двигателем в пределах базы, первая модель без V-образного 12-цилиндрового мотора. Dino получил двигатель V6, сначала 2-литровый, впоследствии 2,4-литровый

После 1964 г. на автомобилях Ferrari все чаще применялась независимая задняя подвеска. На некоторых из них коробка передач находилась сзади. В конце 60-х гг. на свет появилась первая дорожная машина с двигателем в пределах колесной базы. Тогда же предпринимались попытки создания параллельной марки Dino (Дино), чтобы под ней можно было вывести на рынок 6-цилиндровые автомобили.

Вплоть до появления в 1990 г. автомобиля Lamborghini Diablo и других ему подобных суперавтомобилей, показанная здесь машина Ferrari F40 конкурентов практически не имела. Дебют зтой модели состоялся в 1987 г. Ее двигатель, 3-литровая V-образная «восьмерка» с двумя турбонагнетателями и промежуточным охлаждением, развивал мощность 471 л.с. Ее хватало, чтобы при известной сноровке разогнать машину до скорости 360 км/ч. Основой автомобиля стала гоночная модель «288GTO», созданная в 80-х гг.

Переломным моментом в делах предприятия стал 1969 год, когда Феррари уступил половину своей фирмы концерну FIAT. На самих автомобилях Ferrari это никак не отразилось. В середине 70-х гг. на производстве осталась одна-единственная модель с передним расположением двигателя, а в начале 80-х всем стало ясно, что эта машина присутствует в программе фирмы только ради того, чтобы оттянуть неизбежное с ней расставание. С 90-х гг. компания выпускала только модели с моторов в пределах базы.

Энцо Феррари скончался в 1998 г., и концерн FIAT принял его фирму под свое крыло полностью. На тот момент полноприводных моделей Ferrari не имела, тормоза с системой АБС были только-только введены в употребление, а эксперименты с «продвинутой» электроникой находились в зачаточном состоянии.

Ferrari 166 Inter (Феррари 166 Интер), 195 Inter (195 Иитер), 212 Inter (212 Интер) 1948-1953

Первые годы Энцо Феррари уделял своим дорожным автомобилям мало внимания, занимаясь в первую очередь спортивными машинами. Кузовным производством его предприятие не располагало вовсе, да и устройство ходовой части интересовало Энцо Феррари куда меньше, чем конструкция двигателя и трансмиссии.

Первый серийный автомобиль Ferrari, модель «166» с 2-литровым V-образным 12-цилиндровым мотором, поставлялся с кузовами различных типов. На фото показан Spyder Corsa (Спайдер Корса) 1948 г. Сняв крылья мотоциклетного типа и фары, машину легко было превратить в гоночный автомобиль для соревнований формулы 2.

Таких машин было выпущено очень мало

Самой первой дорожной моделью Ferrari стала «166 Inter» с колесной базой 2,36 м. Таких автомобилей в 1948-53 гг. изготовили 38 экземпляров. Их шасси было не чем иным, как адаптированной ходовой частью первого гоночного автомобиля компании. Этот автомобиль заложил основы той традиции, согласно которой многие годы осуществлялась индексация моделей Ferrari. Цифровой индекс соответствует рабочему объему одного цилиндра двигателя в кубических сантиметрах.

Намного более привлекательными, чем Spider Corsa, были машины с кузовами «ателье» Touring — «166 MM Barchetta» и «166 Inter». Именно их и следует считать первыми серийными моделями Ferrari, поскольку изготавливались они в достаточно значительных количествах. В 1948-1953 гг. выпустили 83 экземпляра

Эта машина определила и компоновочную схему всех автомобилей Ferrari на десять лет вперед: двигатель V12 конструктора Джоакино Коломбо (Gioacdno Colombo) располагался впереди, за ним следовала 5-ступенчатая коробка передач и все это устанавливалось на простую трубчатую раму. Передняя подвеска состояла из поперечной рессоры и треугольных рычагов, рулевой механизм представлял собой пару «червяк и сектор», а массивный ведущий мост был подвешен на листовых рессорах и направляющих штангах.

Автомобиль «166 Inter» имел дефорсированную версию 2-литрового мотора VI2 с одним карбюратором, которая развивала мощность 110 л.с. Для сравнения: мотор гоночных вариантов «166 ММ» или «Mille Miglia» развивал 160 л.с.

Все кузова были двухместными. Часть из них — открытые типа Barchetta, в которые полагалось перешагивать через борт, часть -закрытые типа купе. Уже на этой стадии с компанией Ferrari работали именитые кузовостроительные фирмы Италии Pinin Farina (Пинин Фарина), Allemano (Аллемано), Vignale (Виньяле) и Touring.

«Ателье» Touring построило 16 кузовов Barchetta для модели «212» и еще 31 — для «166 ММ». Разница между этими машинами заключалась в двигателе. Кузов состоял из стального каркаса с алюминиевой обшивкой

Автомобиль «166 Inter» имел двигатель мощностью 110 л. с. (а на отдельных экземплярах всего 90 л.с.) и выглядел стремительнее, чем был на самом деле: максимальная скорость едва превышала 160 км/ч. Покупателей это обстоятельство не слишком беспокоило. Им нравился 12-цилиндровый мотор и его звучание. Так же прощались автомобилю большое усилие на рулевом колесе, недостаточные тормозные качества и курсовая устойчивость.

Модель «212» получила более мощный вариант алюминиевого 1,5-литрового мотора V12 конструктора Дж. Коломбо. Его рабочий объем увеличили до 2562 смЗ, а мощность — до 150 л.с. при 6500 об/мин

Только в 1951 г. параллельно модели «166 Inter» выпускалась модификация «195 Inter» с 2,3-литровым двигателем (130 л.с.). Фактически это была та же машина с более мощным двигателем и колесной базой 2,5 м. Таких автомобилей изготовили 27 штук. Одновременно появилась модель «212 Inter» (2,6 л, 140 л.с.) с колесной базой 2,55 м. В этот период одним из основных для компании кузовостроителем стал Ghia (Гиа). Уровень отделки кузовов неуклонно повышался.

Интерьер модели «212 Barchetta» особой роскошью не блещет: даже приборная панель из окрашеного металла. Сиденья, впрочем, обтянуты натуральной кожей, да и циферблаты стрелочных приборов удовлетворят самый взыскательный вкус. Стрелки на спидометре и на тахометре движутся во встречных направлениях

Выпустив партию в 100 машин модели «212», компания в октябре 1953 г. сняла ее с производства, заменив на автомобиль «250 Europa» (Европа).

На модели Touring Barchetta впервые применили знаменитую конструкцию superleggera. Она представляет собой стальной каркас из труб небольшого диаметра, к которому крепятся панели кузова из алюминия

Автомобили «195 Inter» появились в 1950 г. Выпуск продолжался только до 1952 г. Всего было изготовлено 27 экземпляров с кузовами купе и берлинетта и верхнеклапанным мотором VI2 рабочим объемом 2341 см³

На фото показан автомобиль выпуска 1952 г.

на трассе в Силверстоуне. Кузов — от «ателье» Vignale

Характеристика (166 Inter, 1948 г.)
Двигатель:	VI2, по одному верхнему распредвалу
Диаметр цилиндра и ход поршня:	60×58,8 мм
Рабочий объем:	1995 см³
Максимальная мощность:	110 л.с.
Трансмиссия:	5-ступенчатая механическая коробка передач, привод на задние колеса
Шасси:	на стальной трубчатой раме
Подвеска:	передняя — независимая на поперечной листовой рессоре, задняя — зависимая на полуэллиптических листовых рессорах
Тормоза:	барабанные
Кузов:	2-местный открытый либо закрытый
Максимальная скорость:	185 км/ч

Машина «212» с 5-ступенчатой коробкой передач развивала скорость до 240 км/ч

Варианты Ferrari 212 Inter

Ferrari 212 Export (Экспорт)

Более мощный вариант «212 Inter» со 170-сильной версией мотора и укороченной до 2,3 м колесной базой.

Ferrari 340 America (Феррари 340 Америка) 1951-1955

Начало 50-х гг. было самым плодотворным для компании Ferrari. В этот период она представила ряд новых конструкций двигателей и множество моделей дорожных автомобилей. Классическим примером тому — семейство America, предназначенное, как следует из его названия, для американских покупателей.

В1953 г. компания Ferrari выставила команду из 4 автомобилей на соревнованиях Carrera Panamericana (Kappepa Панамери-кана) в Мексике, одной из самых серьезных гонок в мире. На фото показана модель «340 Mexico» (340 Мехико) под управлением Фила Хилла. Другой Ferrari, ведомый Мальоли (Maglioli), развил на двух этапах среднюю скорость 222 км/ч

В свое время Энцо Феррари решил создать автомобиль с безнаддувным двигателем для участия в Гран при 1950 г. Этот новый V-образный 12-цилиндровый мотор должен был иметь несколько вариантов рабочего объема (максимальное значение — 4,5 л). Его более поздний дефорсированный вариант и привел к появлению в 1951 г. модели «340 America».

На автомобиле «340 Mexico» установлены 4,1-литровый двигатель V12 со степенью сжатия 8,5 и 5-ступенчатая коробка передач. В гоночном варианте он развивал мощность 280 л.с. при 6600 об/мин. Но в остальном этот автомобиль с кузовом от Vignale оставлял желать лучшего. Один из владельцев так отозвался о нем: «…управляешь как грузовиком и едешь как в тачке…»

Разработал этот двигатель Лампреди. Его агрегат оказался больше и тяжелее базового мотора конструкции Коломбо. Стандартную раму, используемую на всех машинах Ferrari, пришлось изменить, удлинив колесную базу до 2,64 м и расположив задний мост над ее лонжеронами. В остальном ходовая часть практически повторяла шасси следующей модели «250 Europa» (Европа).

Модель «340 America» появилась в 1951 г. и тут же обрела успех. Машина с экипажем Виллорези (Villoresi) и Кассани (Cassani), аналогичная показанной на фото, победила в 1951 г.

в соревнованиях «МШе Miglia». В дополнение к 11 экземплярам с кузовами «ателье» Vignale, компании Ghia и Touring построили еще 14 машин

Первые машины America были немногочисленными, дорогими и изготавливались вручную. В 1952-53 гг. построили 22 экземпляра, из них лишь 8 являлись настоящими дорожными автомобилями особыми 2-местными кузовами берлинетта, купе и баркетта, выполненными «ателье» Touring, Ghia или Vignale.

Автомобили «340» были построены во множестве исполнений и получили кузова разных «ателье». На фото показан «340ММ» 1953 г. с кузовом от Vignale. Буквы ММ в индексе означают «МШе Miglia» в честь победы Ferrari на этих соревнованиях в 1953 г. Тогда первое место занял спайдер «340» с кузовом от Vignale, управлял которым Джаннино Марзотто (Giannino Marzotto)

В 1952-53 гг. Ferrari выпускала модель «342 America», базой которой послужил автомобиль «340 America». Но, в отличие от последнего, она имела увеличенную колею и новую 4-ступенчатую коробку передач. К тому же машина стала первой «большой» Ferrari, предлагаемой и с правосторонним рулевым управлением, и являлась настоящим туристским автомобилем. Построили всего шесть таких машин, причем одна из них имела 4,5-литровый двигатель.

Здесь изображена модель «375» 1953 г. Это спортивный спайдер с V-образным 12-цилиндровым двигателем (4522 см³, 340 л.с.) и колесной базой, на 10 см короче, чем у автомобилей «340»

Тогда же Феррари обнаружил, что его модель America вполне может соответствовать, по крайней мере по разгону на прямом участке дороги, мощным американским автомобилям с V-образными 12-цилиндровыми моторами. Так появилась очень скоростная модель «375 America» (1953-1955 гг.).

Кузов работы «ателье» Vignale напоминает стиль ранних Touring Barchetta

За исключением рабочих объемов двигателей, автомобили «375 America» и «250 Europa» были практически одинаковыми. Для первой из них использовали созданный Лампреди агрегат V12 (4522 см³, 300 л.с.). И снова объем выпуска был невелик: построили 12 штук «375 America». Каждая машина имела особый кузов от Pinin Farina или Vignale.

Дорожные автомобили «375 America» комплектовали двигателями VIZ (4,5 л, 300 л.с.) и кузовами различных фирм. На фото показан вариант с кузовом от Pinin Farina

Преемницей модели «375» стала представленная в 1956 г. машина «410 Superamerica». Все автомобили серии America были скоростными, дорогими и престижными. Большинство из 40 построенных машин сохранилось до наших дней. На продажу они поступают крайне редко. Цены при этом заоблачные.

На фото — кузов берлинет-та для «340 Mexico» дизайнера Микелотти (Michelotti). Машины были построены для второй Carrera Panamericana. Ими на этих соревнованиях управляли Аскари (Ascari), Виллорези (Villoresi) и Chinetti (Кинетти). Последний финишировал третьим

Характеристика (340 America, 1952 г. )
Двигатель:	VI2
Диаметр цилиндра и ход поршня:	80×68 мм
Рабочий объем:	4101 см³
Максимальная мощность:	220 л.с.
Коробка передач:	5-ступенчатая
Шасси:	на стальной раме
Подвеска:	спереди независимая на поперечной рессоре, сзади зависимая на полуэллиптических рессорах
Тормоза:	барабанные
Кузов:	2-местный алюминиевый
Максимальная скорость:	225 км/ч

Варианты Ferrari 340 America

Ferrari 342 America

Ha «342 America» (1952-53 гг.) использовалась та же ходовая часть, что и на «340 America», но с дефорсированным до 200 л.с. 4,1-литровым двигателем V12 и 4-ступенчатой коробкой передач. Последний экземпляр получил 4,5-литровый мотор. Всего построили шесть машин.

Ferrari 375 America

На «375 America» (1953-55 гг. ) использовалась ходовая часть с колесной базой 2,8 м, двигатель VI2 размерностью 84×68 мм (4522 см³, 300 л.с.) и 4-ступенчатая коробка передач. На один автомобиль установили 4,9-литровый мотор.

Ferrari 250 Еuroра (Феррари 250 Европа) 1953-1954

Модель «250 Europa», сменившую «212 Inter», можно смело считать близнецом машин серии «America», поскольку она имела тот же кузов и моторы меньшего рабочего объема. Потому и стоила меньше. Машина стала первой дорожной моделью Ferrari с модернизированными 3-литровыми версиями второго поколения двигателя VI2 конструкции Лампреди, которые сохранили прежний угол развала блока цилиндров, но стали более массивными. Сначала (в 1950 г.) это был двигатель для гонок Гран при, а в 4,1-литровом варианте его установили в 1951 г. на модель «340 America».

За исключением тяжелого и мощного мотора, усиленной рамы и удлиненной до 2,8 м колесной базы, модель «250 Europa» конструктивно осталась прежней. И все же она была более практичной дорожной машиной, поскольку имела салон увеличенных размеров, шины с более широким профилем и более обтекаемый и лучше оборудованный кузов. В основном устанавливали кузова купе от Pinin Farina, но два кузова создала компания Vignale.

Эта модель стала еще одним очень редким автомобилем Ferrari. За 12 месяцев производства был построен всего лишь 21 экземпляр «250 Europa». Ее не следует путать со знаменитыми и выпускавшимися долгие годы машинами «250GT», которые появились в 1954 г.

Автомобиль «250 Europa» на самом деле был практически аналогичен машинам серии «America», но имел двигатели меньшего рабочего объема. Вместо 4,1- или 4,5-литровых моторов его комплектовали 3-литровой версией мощностью «всего» 200 л.с. при 6000 об/мин. Кузова купе и кабриолет для него создали «ателье» Pinin Farina и Vignale

Характеристика (1953 г.)
Двигатель:	VI2
Диаметр цилиндра и ход поршня:	68×68 мм
Рабочий объем:	2963 см³
Максимальная мощность:	200 л. с.
Коробка передач:	4-ступенчатая
Шасси:	на стальной раме
Подвеска:	спереди независимая на поперечной рессоре, сзади зависимая на полуэллиптических рессорах
Тормоза:	барабанные
Кузов:	2-местный открытый или закрытый
Максимальная скорость:	217 км/ч

Ferrari 250GT (Феррари 250GT) 1954-1962

Один почтенный знаток Ferrari определил серию «250GT» как «Основа легенды». А по поводу роста продаж дорожных автомобилей заявил следующее: «В 1954 г. было изготовлено 35 машин … В 1964 г., когда производство «250GT» закончилось, годовой выпуск Ferrari класса Гран туризмо составил 670 штук. За 10 лет компания увеличила выпуск туристских автомобилей почти в 20 раз. Сама модель «250GT» в первую очередь способствовала этому успеху…»

Такой вариант модели «2500Т» с кузовом купе выпускала компания Воапо в 1956-58 гг.

На фото показан автомобиль 1957 г.

После 5 лет побочного производства дорожных автомобилей и метаний от одного направления к другому, Ferrari нашла верное решение. За исключением одного элемента все составляющие «250GT» были опробованы на заводе в Маранелло. Первый «250GT», названный Europa (Европа), показали в октябре 1954 г. на Парижском автосалоне. Как и все предыдущие модели Ferrari, он имел простую раму с лонжеронами, но стал первым автомобилем компании с пружинной независимой передней подвеской.

После победы автомобиля «250GT» в Тур де Франс 1956 г. это купе получило неофициальное название Tour de France (Тур де Франс). Кузова для него строили компании Zagato (Загато), Pinin Farina и Scaglietti (Скальетти)

Двигатель — версия мотора Коломбо рабочим объемом 2953 см³, которая развивала мощность 240 л.с. Он был приемистым и тяговитым, максимальная частота вращения достигала 7-8 тыс. об/мин. За почти 10 лет производства дизайн кузовов этого семейства сменился несколько раз. Все они были созданы «ателье» Pininfarina (так с 1958 г. неожиданно стала называться компания Pinin Farina), ставку на которое сделала Ferrari.

Модель «250GT Spyder California» 1959 г. с кузовом от Scaglietti

Выпуск машин сопровождался неуклонным ростом. В 1954-55 гг. для «250GT Europa» применяли дизайн модели «375 America» и построили 36 таких автомобилей. В 1956-58 гг. стиль определяла фирма Carrozzeria Воапо (Карроццерия Боано), позже переименованная в Carrozzeria Ellena (Карроццерия Елена). Таких машин изготовили 130 штук. Казалось, разнообразие бесконечно. В 1957-58 гг. собрали 40 вариантов Cabriolet (кабриолет) работы от Pinin Farina. Затем 350 купе той же Pininfarina (1958-60 гг.).

Автомобиль «250GT Tour de France». Кузов типа фастбек с прорезями для воздухозаборника не был характерен для берлинетт «TDF»

Позже компания улучшила дизайн машины со складывающимся верхом, предложив две версии на эту тему. Первой версией оказался Spyder California (Спидер Калифорния) с меньшей собственной массой и 250-сильным двигателем. Более поздние автомобили этой версии отличались укороченной колесной базой и мотором мощностью 280 л.с. Изготовили 47 длинно- и 57 короткобазных машин. Вторая версия — Series II Cabriolet (Серия II Кабриолет) — комплектовалась тем же 250-сильным двигателем. В 1959-62 гг. выпущено около 210 таких автомобилей. Развитие семейства привело к созданию самых выдающихся представителей — моделей «250GT Berlinetta» и «250GT Lusso» (Луссо).

И через 40 лет после своего создания автомобиль Spyder California поражает элегантностью и отточенными линиями кузова

Характеристика (250GT, 1955 г.)
Двигатель:	V12
Диаметр цилиндра и ход поршня:	73×58,8 мм
Рабочий объем:	2953 см³
Максимальная мощность:	240 л. с.
Коробка передач:	4-ступенчатая
Шасси:	на стальной раме
Подвеска:	спереди независимая на винтовых пружинах, сзади зависимая на полуэллиптических рессорах
Тормоза:	барабанные
Кузов:	купе или кабриолет
Максимальная скорость:	241 км/ч

Варианты Ferrari 250GT

Ferrari 250GT Boano и Ellena

Эти купе (1956-58 гг.) стали развитием купе Ешора (1954-55 гг.). Они отличались более низкими и обтекаемыми кузовами, а также вытянутой овальной облицовкой радиатора.

Ferrari 250GT Cabriolet

Первое поколение данного варианта (1957-58 гг.) отличалось широкой и невысокой облицовкой радиатора, фарами, закрытыми обтекателями, и арками задних колес, поднимающимися вверх сразу же позади дверей. Второе поколение (1959-62 гг.), выпущенное в количестве 210 штук, имело такие же кузова, но с фарами без обтекателей, и 250-сильный двигатель.

Ferrari 250GT Coupe

Для этого варианта (1958-60 гг.) Pininfarina создала новый дизайн кузова, более длинного и более угловатого по сравнению с кузовами Boano/Ellena.

Ferrari 250GI Spyder California, 250GTE 2+2 и Lusso

Ferrari 250GT Spyder California с кузовом от Scaglietti имел больше общего с Berlinetta, чем остальные автомобили серии «250GT», был легче и с конца 1959 г. получил укороченную колесную базу. Мощность двигателя 280 л.с. Варианты «250GTE 2+2» и Lusso созданы на его базе.

Ferrari 410 Superamerica (Феррари 410 Суперамерика) 1956-1959

Создавая модель «410 Superamerica», компания Ferrari преследовала две цели — создать самую лучшую свою дорожную модель и самый скоростной серийный автомобиль. По сравнению с последней машиной серии America (модель «375» 1953-55 гг.) новый «cynep-Ferrari» был серьезно модернизирован. При той же, что и у America, колесной базе, автомобиль «410 Superamerica» получил ходовую часть с независимой передней подвеской на винтовых пружинах от новой серии «250GT».

Модель «410 Superamerica» первой среди дорожных автомобилей Ferrari получила независимую переднюю подвеску на винтовых пружинах. На фото представлен образец 1957 г. с кузовом от Pinin Farina. Кузова других автомобилей этой модели строили «ателье» Ghia и Воапо

На машину установили двигатель V12 (4,9 л, 340 л.с.), который уже отличился в 24-часовой гонке в Ле-Мане 1954 г. Снабженный им автомобиль «375 Plus» одержал там полную победу. Подобно всем предыдущим моделям серии America, каждый автомобиль Superamerica изготавливался индивидуально. Поэтому построили ряд роскошных 2-местных кузовов, 9 из которых представляли собой купе от Pinin Farina. Всего же автомобилей серии I (Series I) изготовили 15 экземпляров. Самым впечатляющим из них был вариант Superfast (Cyперфаст), показанный на Парижском автосалоне 1956 г.

Серия II появилась в 1957 г. Ее база была на 20 см короче, в связи с чем уменьшилась длина салона. За тот год выпустили всего 8 машин, причем шесть из них имели кузов купе от Pinin Farina. Один экземпляр представлял собой новый Superfast. Затем производство этих машин приостановили.

Кузов автомобиля «410 Superamerica» 1959 г., созданный Pininfarina, отличался прорезями на задних стойках

Через год выпуск восстановили. На этот раз была серия III с двигателем Лампреди (4,9 л, 400 л.с.), той же широкой колеей и базой 2,64 м. Кузова создало «ателье» Pininfarina. В 1959 г. изготовили 14 таких машин, часть из них имела закрытые обтекателями фары.

Машины серии III были на удивление скоростными. Так, журнал Road and Track в 1962 г. испытывал такой автомобиль, выпущенный три года назад. Он показал максимальную скорость 265 км/ч.

Самой первой из машин Superamerica был этот автомобиль Superfast — звезда Парижского автосалона 1956 г. Его стремительный внешний вид не обманывал: максимальная скорость составляла 257 км/ч, а разгон с места до 96 км/ч занимал чуть более 5 с

Характеристика (серия 1, 1956 г. )
Двигатель:	V12, верхние распредвалы
Диаметр цилиндра и ход поршня:	88×68 мм
Рабочий объем:	4963 см³
Максимальная мощность:	340 л.с.
Коробка передач:	4-ступенчатая
Шасси:	на стальной раме
Подвеска:	спереди независимая на винтовых пружинах, сзади зависимая на полуэллиптических рессорах
Тормоза:	барабанные
Кузов:	2-местный
Максимальная скорость:	257 км/ч

Ferrari Testa Rossa (Феррари Теста Росса) 1956-1961

Этот автомобиль является ярким примером возможной путаницы в названиях и индексах моделей Ferrari. Название современной машины Testarossa пишется в одно слово, а первой гоночной машины середины 50-х гг. пишется в два и означает «Красная голова». Причиной тому, покрашенные красной краской крышки клапанных механизмов двигателя.

Кузов модели Testa Rossa со временем значительно изменился. В 1960 г. от понтонного дизайна отказались в пользу изображенного здесь кузова более традиционной формы. Обтекаемость улучшилась, и это дало хороший результат. В I960 г. экипаж Оливье Жендебье и Поль Фрере (Paul Frere) на Testa Rossa победил в 24-часовой гонке в Ле-Мане со средней скоростью 175,764 км/ч

Первую Testa Rossa, модель «500TR», комплектовали алюминиевым 4-цилиндровым мотором с двумя распредвалами (2л, 190л.с.). Открытый 2-местный алюминиевый кузов для нее создало «ателье» Pininfarina, а изготавливала компания Scaglietti. Ходовая часть была прежней, за исключением установки в передней подвеске винтовых пружин вместо рессоры.

Самая необычная из машин «250TR» (Testa Rossa) была представлена в 1958 г. с этим прекрасным кузовом компании Scaglietti. При его создании стремились уменьшить площадь лобового сечения кузова и закрыть передние колеса обтекаемыми кожухами.

Приводил в движение машину 3-литровый V-образный 12-цилиндровый двигатель с 6 карбюраторами Weber (Вебер)

Автомобиль уже 24 марта 1956 г. победил на соревнованиях в Себринге. Следующую победу на нем одержал экипаж в составе Майка Хоторна (Mike Hawthorn) и Питера Коллинза (Peter Collins) на Гран при в Монце. Затем «500TR» с успехом выступал на гонках в США.

Намного большую известность приобрела модель «250TR» — Testa Rossa с двигателем V12 и оригинальным кузовом понтонного типа производства фирмы Scaglietti. Кажущаяся аэродинамическая эффективность этого кузова получила подтверждение в 24-часовой гонке в Ле-Мане (1958 г.), где экипаж в составе Оливье Жендебье (Olivier Gendebien) и Грэхема Хилла (Graham Hill) одержал победу, развив среднюю скорость 170,95 км/ч. Но позже от понтонного кузова отказались, убедившись в его плохой обтекаемости. И все же Testa Rossa победила в чемпионате мира среди спортивных автомобилей в Буэнос-Айресе (1958 г.), в гонках Targa Florio и в Себринге.

В зависимости от значения передаточного числа главной передачи, а их у автомобиля «250TR» с 300-сильным двигателем было 6 вариантов, машина развивала максимальную скорость от 198 до 270 км/ч

Прекрасные характеристики обеспечил модели Testa Rossa компактный короткоходный двигатель V12 рабочим объемом всего 3 л. Тем не менее, при установке 6 карбюраторов Weber DCN он развивал мощность 300 л.с. Перед сезоном 1958 г. кузову машины придали более обтекаемую форму, а барабанные тормоза сменили на дисковые. Но для обеспечения конкурентоспособности автомобиля «250GT» в 1959 г. этого оказалось недостаточно. К тому же возникли проблемы с его надежностью.

Поздние автомобили «250TR» получили более совершенную независимую заднюю подвеску по сравнению с подвеской de Dion у ранних вариантов машины

И все же карьера Testa Rossa не закончилась. После замены задней подвески de Dion (де Дион) на независимую экипаж Оливье Жендебье — Поль Фрере (Paul Frere) одержал победу в Ле-Мане (I960 г. ). При этом машина лидировала со второго до последнего, 24-го, часа соревнований. На следующий год — вновь победа в Ле-Мане, затем повторный выигрыш чемпионата мира среди спортивных автомобилей. Ближе к завершению производства инженер Карло Кити подготовил автомобиль, внешне отличный от «250TR» первого образца. Но все же в памяти живет автомобиль с кузовом понтонного типа.

Из-за использования на Testa Rossa двигателя V12 выхлопная система машины состояла из множества труб, размещенных снаружи кузова

Прекрасным характеристикам Testa Rossa способствовал очень легкий кузов из алюминиевого сплава

Характеристика (250TR, 1959 г.)
Двигатель:	V12, верхние распредвалы
Диаметр цилиндра и ход поршня:	73×58,8 мм
Рабочий объем:	2953 см³
Максимальная мощность:	300 л. с.
Коробка передач:	4-ступенчатая
Шасси:	на стальной раме
Подвеска:	спереди независимая на винтовых пружинах, сзади зависимая de Dion
Тормоза:	дисковые
Кузов:	2-местный открытый
Максимальная скорость:	270 км/ч

Варианты Ferrari Testa Rossa

Ferrari 330TR/LM

Это машина с последним типом кузова и 4-литровым V-образном 12-цилиндровым мотором мощностью 390 л.с. Она принесла автомобилям Testa Rossa четвертую за 5 лет победу в Ле-Мане (1962 г.). Вновь в состав экипажа входили Хилл и Жендебье.

Ferrari 250GT SWB (Феррари 250GT SWB) 1959-1963

Сокращение SWB (Short Wheel Base — «Шорт Уил Бэйз) не итальянское, а английское, и по-русски значит всего лишь «короткая колесная база». Но такова уж магия имени Ferrari, что рядом с ним любое сочетание букв приобретает некий таинственный смысл.

При взгляде на машину «SWB» в профиль очень хорошо заметна ее укороченная колесная база, что придало машине цельности во внешнем облике

Обозначение следует понимать буквально: колесная база укорочена на 15 см по сравнению со стандартным размером для семейства «250 GT» (которые в настоящее время определяют как «длиннобаз-ные). Изменение размеров оказалось на руку фирме Pininfarina, которая создала для нее один из самых элегантных своих кузовов. Посмотрите на «250GT SWB»: она превосходно выглядит с любой стороны.

«250GT SWB» преодолевает один из виражей трассы в Брандс-Хэтч …Нона фото невооруженным глазом видно, что машина идет не на полной скорости

Хоть и была «SWB» дорожной моделью, но вполне подходила для участия в автогонках. Правда, тем из покупателей, которые намеревались использовать ее в этом качестве, приходилось заказывать полностью алюминиевый кузов, весивший на 90 кг меньше стандартного стального. Впрочем, последний все равно имел алюминиевые двери, капот и крышку багажника.

Даже при большой скорости на виражах задние колеса автомобилей «250GT SWB» сохраняли вертикальное положение. Причиной тому ведущий задний мост — простая и грубая конструкция с полуэллиптическими листовыми рессорами

Когда модель «SWB» дебютировала на Парижском автосалоне 1959 г., новым для этой машины был не только кузов «ателье» Pininfarina. Впервые на нем фирма Ferrari применила дисковые тормоза. Некоторые изменения претерпел и двигатель VI2: изменилась конструкция головок блока, а применение винтовых клапанных пружин вместо прежних спиральных помогло увеличить мощность мотора до 280 л.с. при 7000 об/мин. Максимальная скорость SWB достигла 240 км/ч. Но на этот показатель влияли тип кузова и величина передаточного отношения главной передачи (3,44-4,57).

Как и почти все автомобили Ferrari того времени, модель «250GT SWB» имела разные передаточные отношения главной передачи, от которых напрямую зависела максимальная скорость машины.

Максимальное значение составляло 240 км/ч. Но при этом ухудшалась динамика разгона и для набора скорости 96 км/ч при трогании с места требовалось примерно 6,5 с

От тех же самых факторов зависела и способность автомобиля разгоняться с места. Лучшее значение при разгоне с места до 96 км/ч составляло 6,5 с — для конца 50-х гг. весьма прилично. В 1959-63 гг. компания Scaglietti построила не менее 166 автомобилей Berlinetta SWB.

Двигатель на машинах «SWB» был V-образным 12-цилиндровым. При рабочем объеме 3 л он развивал мощность 280 л. с. при 7000 об/мин

Воздухозаборник на капоте Ferrari 250GT SWB на удивление мал для того объема воздуха, который требуется трем карбюраторам Weber при полностью открытых дроссельных заслонках…

Интерьер машины выдержан в классическом стиле: рулевое колесо из легкого сплава с деревянным ободом и крупные, легко читаемые циферблаты стрелочных приборов

Кузов машины «SWB» — это сочетание панелей из стали и алюминия, доля которых зависит от того, является автомобиль гоночным или нет.

Косые вентиляционные прорези на каждом крыле — это характерный признак автомобилей «SWB»

Характеристика (250GT SWB, 1959 г.)
Двигатель:	VI2, с верхними распредвалами
Диаметр цилиндра и ход поршня:	73×58,8 мм
Рабочий объем:	2953 см³
Максимальная мощность:	280 л.с.
Коробка передач:	4-ступенчатая механическая
Шасси:	на стальной раме
Подвеска:	спереди независимая на винтовых пружинах, сзади ведущий мост на полуэллиптических листовых рессорах
Тормоза:	дисковые
Кузов:	2-местное купе из стали и алюминия
Максимальная скорость:	241 км/ч

Варианты Ferrari 250GT SWB

Ferrari Spyder California

Автомобиль Spyder California существовал до появления модели «SWB» и был создан на основе предыдущего длиннобазного шасси. Spyder California создали на короткобазной ходовой части в 1960 г. и выпускали до 1963 г. Всего построили 57 таких машин.

Ferrari 250GTE 2+2 (Феррари 250GTE 2+2)

Первая серийная 4-местная модель Ferrari появилась в Ле-Мане в 1960 г. как автомобиль сопровождения. Машина стала результатом перемещения знакомого 3-литрового двигателя на 20 см вперед. Вместе с ним вперед переместились сиденья и органы управления. При сохранении прежней колесной базы (2,6 м) колея автомобиля увеличилась, что потребовало создания новой рамы.

Эти приборы позволяли водителю полностью контролировать работу двигателя автомобиля «250GTE»

Конструктивно модель «250GTE» оставалась прежней, за исключением добавления к 4-ступенчатой коробке передач повышающего редуктора Laycock (Лэйкок) с электрическим приводом.

Очень приятный внешне кузов этого автомобиля был на 30 см длиннее и на 6 см шире 2-местного купе. Пожалуй, это была самая привлекательная Ferrari из всех представленных компанией до сих пор моделей.

Подобно всем автомобилям серии «250», модель «GTE» комплектовалась 3-литровым V-образ-ным 12-цилиндровым двигателем

«250GTE 2+2» ждал мгновенный успех. Из-за огромного количества заказов пришлось снять с производства 2-местное купе. За три года изготовили 950 машин этой модели.

И все же Энцо Феррари не был доволен результатами, достигнутыми за три года. Он хотел большего. Поэтому в конце 1963 г. на производство была поставлена модель «330 America», а в 1964 г. на смену «250GTE 2+2» пришел автомобиль «330GT 2+2».

Автомобиль «250GTE» отличался несколько угрюмым, но хорошо сбалансированным дизайном

Этот Ferrari стал большим успехом компании, ведь за четыре года было выпущено 500 машин в варианте Mk 1 и 575 — в варианте Mk 2. В свою очередь, осенью 1967 г. ему на смену пришел еще более крупный автомобиль «365GT 2+2».

Характеристика (250GTE 2+2, I960 г. )
Двигатель:	VI2
Диаметр цилиндра и ход поршня:	73×58,8 мм
Рабочий объем:	2953 см³
Максимальная мощность:	240 л.с.
Коробка передач:	4-ступенчатая
Шасси:	на стальной раме
Подвеска:	спереди независимая на винтовых пружинах, сзади зависимая на полуэллиптических рессорах
Тормоза:	дисковые
Кузов:	купе 2+2
Максимальная скорость:	241 км/ч

Варианты Ferrari 250GTE

Ferrari 330 America

В конце 1963 г. появился промежуточный автомобиль «330 America» с двигателем V12 размерностью 77×71 мм (3967 см³, 300 л.с.) и прежним кузовом. Построили 50 машин.

Ferrari 330GT (Mk 1)

Этот вариант создан в 1964 г. на базе модели «250GTE». Использовался двигатель в 3967 см³. Кузов получил измененные переднюю (с четырьмя фарами) и заднюю часть кузова. Таких машин собрали 500 штук.

Ferrari 330GT (Mk 2)

Комплектовался тем же двигателем, но 5-ступенчатой коробкой передач, алюминиевыми колесами с центральным креплением и заказным усилителем рулевого механизма. Фар головного света было две. Всего изготовлено 575 машин.

Ferrari 400 SuperameHca (Феррари 400 Суперамерика) 1960-1964

Несмотря на то, что сбыт таких машин всегда невелик, компания Ferrari никогда не отказывалась от идеи представить на рынок автомобили с очень большим и мощным двигателем. Модели America и Superamerica 50-х гг. явно не имели коммерческого успеха. Тем не менее, руководители Ferrari решили повторить

Ferrari California T: Держаться с достоинством

Ferrari California оказалась повседневным суперкаром: быстрым, комфортным и всегда приковывающим внимание проезжих и прохожих / Ferrari

Современная California (автомобили с таким названием у компании из Маранелло были в 50-х и 60-х гг. ) — плацдарм для отработки новых маркетинговых и инженерных решений Ferrari. До 2008 г., когда была представлена California, компания Ferrari выпускала три базовые модели: двухместные заднемоторные F430 (8-цилиндровый двигатель), 599 GTB Fiorano (12-цилиндровый двигатель) и четырехместную переднемоторную 612 Scaglietti (12-цилиндровый двигатель). Когда появилась California (купе-кабриолет с посадочной формулой 2+2, 8-цилиндровый двигатель которой размещен спереди), нацеленная на новую аудиторию, до тех пор не охваченную Ferrari, пуристы возопили: «Это не Ferrari!» А богатые клиенты раскупили California (выпуск этой модели Ferrari, как и любой другой, квотирован) на два года вперед.

Ferrari California оказалась повседневным суперкаром: быстрым, комфортным и всегда приковывающим внимание проезжих и прохожих. Один из нас, участвовавший в международном тест-драйве Ferrari California на Сицилии, тогда разогнался на кабриолете с опущенной крышей до 285 км/ч, его коллега из Германии — до 315 км/ч (при паспортной максималке 310 км/ч). Эмоций тот автомобиль будил массу, а единственную существенную претензию можно было адресовать его внешнему виду: прямоугольной «ноздре» на капоте, необходимой для вентиляции двигателя.

И вот в 2014 г. двигатель под капотом California поменялся: на смену атмосферному впервые в автомобиле Ferrari появился турбированный, 560-сильный. Пуристы вновь заголосили: «Ferrari с турбированными двигателями — это не Ferrari!»

Но, во-первых, с капота Ferrari California Т исчезла неэстетичная ноздря. Во-вторых, технический прогресс все равно не остановить: в разные эпохи находились противники усилителей тормозов и рулевого управления (как устройств, снижающих качество обратной связи с автомобилем), полного привода (спорткар должен быть только заднеприводным), турбин в двигателях (неразрывный поток мощности дает только атмосферный двигатель).

В-третьих, турбированный двигатель Ferrari California Т очень даже неплох. Да, автомобильные журналисты со стажем могут заявить, что у турибированного двигателя звук «ненастоящий», уступающий в благородстве голосу атмосферного мотора. Но здесь ситуация как с театральными актерами: память о конкретном актере жива до тех пор, пока живы видевшие его на сцене зрители; для новых клиентов Ferrari именно звук двигателя California Т — «настоящий». А во время первого теста новой Ferrari California Т в Маранелло в 2014 г. один из авторов этого текста, обсуждая новый автомобиль с коллегами, заключил: да, турбоямка (не яма, а именно небольшая ямка) у California Т существует — не при старте с места, а при ускорении в движении (если не изменяет память, инженеры Ferrari определяли задержку в 0,2 секунды). Но вот на тесте в Москве мы эту турбоямку поймать не смогли — возможно, потому, что крутить двигатель до таких оборотов на дорогах столицы мы не видели смысла.

А в чем есть смысл — это в быстром (или не очень быстром) перемещении на Ferrari California Т. Для категории «понтового» автомобиля (а любой Ferrari по определению является таковым) у California Т есть весьма существенный недостаток: его металлическую крышу нельзя поднять или сложить в движении — для этого придется обязательно остановить автомобиль. Дело в том, что крышка багажника Ferrari California в момент складывания отъезжает назад на 32 см — есть риск ударить приблизившийся сзади автомобиль. Мягкая крыша нового кабриолета Porsche 911 открывается/закрывается на скорости до 70 км/ч; Porsche 911 Turbo S стоит приблизительно столько же, сколько Ferrari California Т, но нужно ли уточнять, какой из двух автомобилей вызывает у прохожих большее желание сфотографировать его?

Даже наши малые дети, сознание которых пока не отравлено маркетологами и у которых еще нет зависимости от брендов, после первой поездки на Ferrari California Т с опущенной крышей по автотрассе заявили: «Еще» — их главным чувством оказался не страх, а удовольствие от ускорения, шум ветра и единение с миром, ведь кабриолет — одно из самых социальных средств передвижения. Что уж говорить о взрослых, если Ferrari будит такие чувства в чистых детях!

В салоне California Т испытываешь удовольствие и душевный подъем в любых условиях: на широком скоростном шоссе и на узкой загородной дорожке, с опущенной крышей и с поднятой, под взглядами зевак или без оных. Одному из нас довелось вести California Т из Электростали в Москву. Кажется, яндекс-навигатор почувствовал, что он ведет кабриолет, и проложил маршрут к Москве не через вечно перегруженное Горьковское или Носовихинское шоссе, а между ними, через дачные поселки. Дороги в них испещрены «неуставными» лежачими полицейскими произвольных размеров, но Ferrari California Т ни разу не чиркнула об асфальт ни бамперами, ни идеально ровным днищем.

Но, конечно, царство California T — гладкая длинная дорога, желательно, конечно, чтобы она вилась вдоль моря, но настоящего поблизости нет, а до Московского моря нам добраться не удалось; ограничились ездой просто по подмосковным трассам. Ferrari — далеко не единственный производитель спортивных машин, но редко в какой чувствуется такое единение человека и механизма, почти часового по изумительной точности. За рулем кажется, что ты не совершаешь водительские движения, а просто передаешь кабриолету сигналы прямо из мозга — и он исполняет их. Ускоримся? — и с приятным рычаньем California T набирает за считаные секунды 120 км/ч; быстрей не надо — и ускорение сменяется ровным движением; обгоним этих черепах? — и головокружительный маневр выводит Ferrari в свободный на пару километров ряд. Дети на задних сиденьях визжат от восторга: «Давай догоним вот ту желтую машинку!» — и будто приняв их команду, California T бросается вперед…

Не к чему предъявить претензии — разве что долгое сидение в водительском кресле немного утомляет; но, скорее всего, дело не в геометрии кресла, а в том приятном напряжении, в котором держит своего водителя эта машина. Так, должно быть, и верховой устает в седле?

В салоне Ferrari главная водительская «фишка» — рулевое колесо, за рулем California Т мы вновь благодарили итальянских инженеров за это чудо, которое объединило все функции управления автомобилем (кроме газа и тормоза): от кнопки запуска двигателя до кнопок указателей поворота (подрулевые переключатели в Ferrari отсутствуют, чтобы не затруднять доступ к подрулевым лепесткам переключения передач). Да, в первые несколько часов за рулем Ferrari испытываешь удивление, когда поступает телефонный звонок, и пялишься на руль: где же тут на руле кнопка, чтобы ответить на звонок, а затем обнаруживаешь появившуюся иконку на сенсорном дисплее центральной консоли. А регулятор необходимого для американского рынка круиз-контроля вынесен на торпедо слева от руля: в Ferrari он остроумно зовется pit speed и буквально отсылает к миру автоспорта: в гоночных болидах существует кнопка, нажатие которой ограничивает скорость автомобиля при заезде на пит-лейн, чтобы снизить риск столкновения.

Небольшое разочарование — аудиосистема. Во-первых, ей приходится выдерживать конкуренцию с «аудиосистемой» выхлопа, настроенной на славу; во-вторых, слушать ее с откинутой крышей как-то бесполезно: слишком громко не хочется, а иначе приятных тонкостей не разберешь. Остаются пробки — благо перекопанная Москва предоставляет все шансы меломану-водителю провести время за любимым занятием. Ну и тут получается, что у хрустального Золтана Кочиша (Клод Дебюсси, Фантазия для фортепиано и оркестра) с Будапештским фестивальным оркестром — провалы в средних частотах и ненужный металлический призвук в низких. В рок-части автомобильного концерта у нас выступала малоизвестная британская панк-рок группа The Toy Dolls (альбом 1989 г. Wakey Wakey) — по заказу среднего поколения автоиспытателей; тонкостей панк-рок не требует, а грохота воспроизводящая система предоставила предостаточно.

Бортовой компьютер Ferrari традиционно не указывает средний расход топлива автомобиля: только пробег, среднюю и максимальную скорость движения. Компания сообщает, что турбированный двигатель California T стал на 15% экономичнее, чем двигатель атмосферной California, и это похоже на правду: на сицилийском тесте автомобиль расходовал более 30 л на 100 км пробега, California T в Москве для того, чтобы преодолеть 263 км, потребовалось 63 л 98-го бензина, т. е. 24 л/100 км.

Ferrari 330 P4 1967: характеристики, цена, фото

Главная страница

Суперкары

Суперкар появился в 1967 году, производитель Ferrari (Феррари), располагающийся в стране Италия. Двигатель Ferrari 330 P4 объёмом 3967 см³ развивает мощность 450 лошадиных сил, что позволяет автомобилю разгоняться до 100 километров в час за 5 секунды и развивать максимальную скорость 320 км/ч. Цена Ferrari 330 P4 — 9 000 000 $ или 594 000 000 ₽.

Технические характеристики

Максимальная скорость: 320 км/ч

Разгон до 100 км/ч: 5 сек

Мощность: 450 л.с.

Объём двигателя: 3967 см³

Масса: 875 кг

Год выпуска: 1967, посмотрите на автомобили, созданные в 1960-1969 годах
Производитель (страна): Ferrari (Италия)

Особенности и компоновка

V12 — V-образный

Среднемоторная компоновка. Задний привод.

Атмосферный двигатель

Фото

Мы собрали топ 7 фото Ferrari 330 P4 и сделали фотогалерею высокого качества из них. Это поможет вам оценить внешний вид. Кликните на интересующую вас фотографию, чтобы открыть в высоком разрешении. Нажмите на правую часть картинки, чтобы переключить на следующую.

Видео

Другие суперкары Ferrari

2019 год	Стоимость
Ferrari 488 Pista	350 000 $
Ferrari Monza SP1	1 400 000 $
Ferrari 488 Pista Spider	370 000 $
Ferrari Monza SP2	1 400 000 $

2018 год	Стоимость
Ferrari FXX-K Evo	3 500 000 $
Ferrari 812 Superfast Mansory Stallone	800 000 $
Ferrari SP3JC	4 000 000 $
Ferrari 488 GTB Pogea Racing FPlus Corsa	290 000 $
Ferrari SP38 Deborah	2 000 000 $
Ferrari Portofino	220 000 $

2017 год	Стоимость
Ferrari LaFerrari Aperta	2 650 000 $
Ferrari Mansory Siracusa 4XX Spider	800 000 $
Ferrari J50	3 000 000 $
Ferrari 812 Superfast	340 000 $
Ferrari 488 Challenge	340 000 $
Ferrari GTC4 Lusso T	260 000 $

2016 год	Стоимость
Ferrari Mansory 4XX Siracusa	750 000 $
Ferrari F12 Berlinetta Novitec Rosso N-Largo S	600 000 $
Ferrari SP275 RW Competizione	4 500 000 $
Ferrari 488 GTB Novitec Rosso	350 000 $
Ferrari F12 TDF	510 000 $
Ferrari Nimrod LeMans 488 GTB Hennessey	500 000 $
Ferrari 488 Spider Novitec Rosso	350 000 $
Ferrari 458 MM Speciale	3 300 000 $
Ferrari 458 Nimrod Concorde	520 000 $
Ferrari 488 Spider	270 000 $
Ferrari GTC4 Lusso	300 000 $

2015 год	Стоимость
Ferrari FXX-K	3 100 000 $
Ferrari Nimrod 858 Italia Katyusha Hennessey	600 000 $
Ferrari F12 TRS	4 500 000 $
Ferrari Berlinetta Lusso by Touring	1 500 000 $
Ferrari Sergio	3 900 000 $
Ferrari 458 Speciale Mansory	600 000 $
Ferrari 488 GTB	250 000 $
Ferrari California T Novitec Rosso N-Largo	340 000 $

2014 год	Стоимость
Ferrari F12 TRS	4 200 000 $
Ferrari SP America	4 000 000 $
Ferrari F60 America	2 500 000 $
Ferrari SP FFX	3 000 000 $
Ferrari 458 Speciale A	320 000 $
Ferrari 458 Italia Nimrod Zero	500 000 $
Ferrari 458 Italia Katyusha Nimrod Performance	560 000 $
Ferrari California T	200 000 $

2013 год	Стоимость
Ferrari F12 Berlinetta Mansory La Revoluzione	2 000 000 $
Ferrari LaFerrari	3 310 000 $
Ferrari F12 Berlinetta Novitec Rosso N-Largo	740 000 $
Ferrari F12 Berlinetta Wheelsandmore	700 000 $
Ferrari F12 Berlinetta Mansory Stallone	630 000 $
Ferrari F12 Berlinetta DMC Spia	500 000 $
Ferrari F12 Berlinetta Novitec Rosso	360 000 $
Ferrari 458 Spider Hennessey HPE700 Twin Turbo	640 000 $
Ferrari FF Wheelsandmore Stage II	380 000 $
Ferrari 458 Spider Wheelsandmore Black Stage II	600 000 $
Ferrari Sergio Pininfarina Concept	4 000 000 $
Ferrari 458 Speciale	290 000 $

2012 год	Стоимость
Ferrari Enzo ZXX Edo Competition ZR Exotics	2 250 000 $
Ferrari 599 SA Aperta Novitec Rosso	680 000 $
Ferrari F12 Berlinetta	320 000 $
Ferrari 599XX Evoluzione	2 000 000 $
Ferrari Glickenhaus P4/5 Competizione M Hybrid	4 000 000 $
Ferrari SP12 EC	4 750 000 $
Ferrari FF Novitec Rosso	380 000 $
Ferrari 458 Spider Mansory Monaco Edition	800 000 $
Ferrari 458 Spider Novitec Rosso	330 000 $

2011 год	Стоимость
Ferrari 599 GTO Novitec Rosso	720 000 $
Ferrari Superamerica 45	3 000 000 $
Ferrari 458 Italia Mansory Siracusa	780 000 $
Ferrari 458 Italia Wheelsandmore Stage 2	510 000 $
Ferrari FF	300 000 $
Ferrari P4/5 Competizione	2 100 000 $
Ferrari 458 Spider	260 000 $
Ferrari California Wheelsandmore Dreamin	460 000 $

2010 год	Стоимость
Ferrari Enzo XX Evolution Edo Competition	2 000 000 $
Ferrari Enzo Gemballa MIG-U1	1 500 000 $
Ferrari F430 Scuderia Novitec Rosso 747 Edition	370 000 $
Ferrari 599 Novitec Rosso RACE 848	350 000 $
Ferrari 599XX	1 750 000 $
Ferrari 458 Italia Oakley Design 630 Carbon Edition	650 000 $
Ferrari 599 GTO	650 000 $
Ferrari 599 SA Aperta	600 000 $
Ferrari 458 Italia	230 000 $
Ferrari California Novitec Rosso Supercharged	260 000 $
Ferrari 612 Scaglietti Novitec Rosso	320 000 $

2009 год	Стоимость
Ferrari P540 Superfast Aperta	1 500 000 $
Ferrari Scuderia Spider 16M	310 000 $
Ferrari California	190 000 $

2008 год	Стоимость
Ferrari FXX Edo Competition	3 000 000 $
Ferrari FXX Evoluzione	2 800 000 $
Ferrari 599 Novitec Rosso Bi-Compressor V12	370 000 $
Ferrari 599 GTB Fiorano Mansory Stallone	400 000 $
Ferrari SP1	3 000 000 $

2007 год	Стоимость
Ferrari 430 Scuderia	280 000 $
Ferrari F430 Hamann Black Miracle	290 000 $

2006 год	Стоимость
Ferrari P4/5 Pininfarina	4 000 000 $
Ferrari 575 GTZ Zagato	1 500 000 $
Ferrari 599 GTB Fiorano	260 000 $
Ferrari 612 Kappa	3 000 000 $
Ferrari 360 Spider Sbarro GT8	320 000 $

2005 год	Стоимость
Ferrari FXX	2 200 000 $
Ferrari GG50 Concept	3 000 000 $
Ferrari 575M Maranello Novitec Rosso	330 000 $
Ferrari 575 Superamerica	450 000 $

2004 год	Стоимость
Ferrari F430	170 000 $

2003 год	Стоимость
Ferrari 612 Scaglietti	250 000 $
Ferrari 360 Challenge Stradale	190 000 $

2002 год	Стоимость
Ferrari Enzo	2 700 000 $
Ferrari 575M Maranello	250 000 $

2000 год	Стоимость
Ferrari Rossa Concept	3 000 000 $
Ferrari 550 Barchetta Pininfarina	520 000 $
Ferrari 360 Spider	150 000 $

1999 год	Стоимость
Ferrari 360 Modena	110 000 $

1996 год	Стоимость
Ferrari F50 GT	1 600 000 $
Ferrari 550 Maranello	330 000 $
Ferrari 456 GT Venice	1 500 000 $

1995 год	Стоимость
Ferrari F50	3 140 000 $
Ferrari FX	2 100 000 $

1994 год	Стоимость
Ferrari F512 M	250 000 $
Ferrari F355 Berlinetta	130 000 $

1993 год	Стоимость
Ferrari FZ93 Zagato (ES1)	1 400 000 $
Ferrari 348 Spider	Цена скоро появится

1992 год	Стоимость
Ferrari 456 GT	130 000 $

1991 год	Стоимость
Koenig Competition Evolution 1000	670 000 $
Ferrari 512 TR	200 000 $

1989 год	Стоимость
Ferrari F40 LM	1 050 000 $
Ferrari Mythos Concept	3 000 000 $

1987 год	Стоимость
Ferrari F40	1 540 000 $

1986 год	Стоимость
Ferrari 288 GTO Evoluzione	2 000 000 $
Ferrari Testarossa Spider Pininfarina	1 350 000 $
Ferrari GTS Turbo	120 000 $

1985 год	Стоимость
Ferrari 328 GTB	130 000 $

1984 год	Стоимость
Ferrari 288 GTO	2 400 000 $
Ferrari Testarossa	190 000 $

1982 год	Стоимость
Ferrari 208 GTB Turbo	100 000 $

1981 год	Стоимость
Ferrari 512 BBi	250 000 $

1980 год	Стоимость
Ferrari Pinin	800 000 $

1976 год	Стоимость
Ferrari 308 GTB	140 000 $

1974 год	Стоимость
Ferrari 330 GTC Zagato	110 000 $

1973 год	Стоимость
Ferrari 365 GT/4 BB	200 000 $

1972 год	Стоимость
Ferrari 365 GTC/4	280 000 $

1970 год	Стоимость
Ferrari 512 S Modulo Pininfarina	3 000 000 $

1969 год	Стоимость
Ferrari Dino 246 GT	460 000 $

1968 год	Стоимость
Ferrari 365 GTB/4 Daytona	780 000 $
Ferrari 365 GTC	820 000 $

1967 год	Стоимость
Ferrari 275 GTB/4 Competizione Speciale by Carrozzeria Allegretti	1 500 000 $
Ferrari 330GT Coupe by Giovanni Michelotti	400 000 $

1966 год	Стоимость
Ferrari 365 P Berlinetta Tre Posti Speciale	23 500 000 $

1964 год	Стоимость
Ferrari 330 LM Spyder by Carrozzeria Fantuzzi	1 000 000 $
Ferrari 500 Superfast Series I	2 920 000 $

1963 год	Стоимость
Ferrari 250 LM	17 600 000 $

1962 год	Стоимость
Ferrari 250 GTO	52 000 000 $

1960 год	Стоимость
Ferrari 400 Superamerica Passo Corto Cabriolet	6 380 000 $
Ferrari 250 GT SWB California	17 160 000 $

1958 год	Стоимость
Ferrari 250 Testa Rossa	16 400 000 $

1957 год	Стоимость
Ferrari 410 Superamerica Series II Coupe	5 100 000 $
Ferrari 500 TRC Spider Scaglietti	900 000 $

1956 год	Стоимость
Ferrari 290 MM Scaglietti Spider	28 050 000 $
Ferrari 250 GT Tour de France	5 720 000 $
Ferrari 410 Superamerica Coupe by Carrozzeria Ghia	3 000 000 $

1955 год	Стоимость
Ferrari 121 LM Scaglietti Spyder	4 000 000 $
Ferrari 375 MM Berlinetta Sport Speciale	4 450 000 $
Ferrari 500 Mondial	7 000 000 $

1954 год	Стоимость
Ferrari 750 Monza	5 230 000 $
Ferrari 375 MM Coupe Scaglietti	4 800 000 $

1948 год	Стоимость
Ferrari 166 Inter Stabilimenti Farina Berlinetta	820 000 $

1947 год	Стоимость
Ferrari 125S	10 000 000 $

История Ferrari — эволюция автомобилей, подборка фото

История компании Ferrari длится уже более 70 лет. За это время было создано немало дизайнерских школ, при этом каждый раз итальянцам удавалось найти свой узнаваемый стильный облик.

В 1947 году мир увидел автомобиль Ferrari 125S.

Для разгона ему требовалось всего 8,5 с, при этом максимальная скорость могла достигать 170 км/ч.

Под капотом располагался двигатель объёмом 1,5 л и мощностью 120 л. с. Вес автомобиля — 750 кг.

В 50-х годах начался выпуск дорожных моделей Ferrari. Многим они нравились даже больше, чем гоночные. Модель California действительно можно считать своего рода шедевром.

Спереди машина выглядит почти живой благодаря грозному взгляду круглых фар и полуприкрытой решётке радиатора.

Максимальная скорость автомобиля достигала 240 км/ч, для разгона требовалось всего 8 с. В движение машина приводилась двигателем объёмом почти 3 л и мощностью 281 л. с. Вес модели составлял 1,2 т.

Через 7 лет в свет вышла Ferrari Dino 246 GT.

Эта серия для производителя стала действительно уникальной. Во-первых, тут был двигатель V6, во-вторых, автомобиль принадлежал к так называемой бюджетной серии, в-третьих, это был среднемоторный Ferrari.

Владелец компании считал этот автомобиль недостойным для своей марки, стеснялся его. Тем не менее модели удалось стать легендарной, и всё благодаря необычной внешности. Что касается технических данных, то и они были неплохими.

Максимальная скорость достигала 235 км/ч, для разгона требовалось чуть более 7 с. Под капотом находился двигатель объёмом 2,419 л и мощностью 163 л. с.

В 1984 году компания выпустила Ferrari 288 GTO. Тираж автомобиля был небольшой, всего 272 машины. Это среднемоторное двухместное купе.

Объём двигателя составляет 2,9 л. Мотор работает в паре с механической коробкой передач. Мощность машины составляет 400 л. с., благодаря чему она легко разгоняется до 100 км/ч всего за 4,6 с, при этом максимальная скорость достигает значения 304 км/ч.

Чуть позже в свет вышла модификация 288 GTO Evoluzione. Присутствовали внешние отличия (появился аэродинамический обвес) и внутренние (мощность увеличилась до 650 л. с., а максимальная скорость — до 362 км/ч).

В том же 1984 году компания выпустила и другую модель — TestaRossa. Это спортивный автомобиль с центральным расположением двигателя и механической коробкой передач. Внешне это двухдверное купе.

Под капотом расположился двигатель объёмом 4,9 л и мощностью 380 л. с. (позже она увеличилась на 10 л. с.).

Через три года миру была представлена Ferrari F40 — заднеприводный суперкар.

Мощность двигателя составляет 478 л. с., благодаря чему автомобиль можно разогнать до скорости 324 км/ч. Модель имеет обтекаемый дизайн экстерьера, а вот интерьер выполнен в стиле минимализм. Тут отсутствует кондиционер, магнитола и даже ручные стеклоподъёмники.

В 1995 году компания выпустила модель F50 в кузове купе. Всего было выпущено 349 машин. Это двухместный автомобиль с задним приводом.

Крыша у него жёсткая и съёмная, благодаря чему владелец авто может превратить его в родстер всего за 30 минут. Разгон до 100 км/ч занимает 3,7 с, а максимальная скорость достигает 325 км/ч. Несмотря на такие характеристики автомобиль не принимал участия в гонках, поскольку уступил своему конкуренту McLaren F1.

В 1999 году с конвейера сошёл автомобиль Ferrari 360 Modena. Это двухдверное купе с полной массой 1700 кг.

Мощность двигателя составляет 300 л. с., благодаря чему удаётся достичь максимальной скорости 300 км/ч. Разгон занимает 4,5 с. Под капотом находится бензиновый двигатель с распределённым впрыском топлива.

Объём мотора — 3,586 л. Двигатель работает в паре с механической 6-ступенчатой коробкой передач.

Через 4 года был выпущен автомобиль Enzo. Представили его на автосалоне в Париже.

Это двухдверное купе с двумя посадочными местами и левым рулём. Объём двигателя — 6 л, его мощность — 660 л. с. Мотор работает в комбинации с механической 6-ступенчатой коробкой передач. Максимальная скорость достигает 350 км/ч, разгон до 100 км/ч занимает 3,6 с.

Буквально через год мир увидел новую разработку компании — Ferrari F430. Это спорткар массой 1450 кг.

Было выпущено две модификации модели: с кузовом купе и родстер. Объём двигателя составляет 4,3 л, а мощность — 490 л. с.

В 2010 году в продажу поступила модель 599 GTO. Этот автомобиль представляет собой двухместное спортивное купе.

Данная модель считается недооценённой (было продано всего 127 экземпляров), ведь это самый быстрый автомобиль компании Ferrari. Кроме того, он самый лёгкий.

Через два года компания выпустила сразу две модели: 458 Italia и LaFerrari. Первый представляет собой спортивный автомобиль с кузовом купе.

Двигатель установлен атмосферный бензиновый с продольным расположением. Объём мотора — 4,6 л, мощность — 578 л. с. Такие данные позволяют разогнать машину до 100 км/ч за 3,4 с и достичь максимальной скорости в 325 км/ч.

Вторая модель является гибридным гиперкаром с кузовом купе и задним приводом.

Под капот поместили бензиновый двигатель В12 объёмом 6,3 л и мощностью 963 л. с.

История компании на этом однозначно не закончится. В течение ещё многих лет этот производитель будет радовать своих поклонников новыми достойными разработками.

Автор: Анастасия

sport auto-motor — двигатель ferrari stock-fotos und bilderferrari testarossa zwölf zylinder «motor» — двигатель ferrari stock-fotos und bilderFerrari 488 GTB. Название автопроизводителя Ferrari изображено на двигателе в музее Феррари 18 октября 2015 г. в Маранелло. Fiat Chrysler Automobiles планирует… Двигатель Ferrari 166 Spyder Corsa от Scaglietti выставлен на аукцион аукционным домом Artcurial во время выставки Retromobile в феврале… ferrari 599 sa aperta — двигатель ferrari сток фото и бильдерферрари 360 двигатель спайдер».» — стоковые фотографии двигателя ferrari и фотографии от einem ferrari formel1 rennwagen — двигатель ferrari стоковые фотографии и фотографииferrari laferrari hybrid-auto-modellauto — двигатель ferrari стоковые фотографии и фотографииferrari 250 testarossa automodell — двигатель ferrari стоковые фотографии и фотографииFerrari 288 GTO. Исполнитель: Неизвестен. Ferrari 641, Гран-при Монако, Circuit de Monaco, 27 мая 1990 г. Ferrari 037 3.5 V12. Себастьян Феттель из Германии за рулем Scuderia Ferrari SF16-H Ferrari 059/5 turbo его механики отодвигают обратно в гараж Ferrari во время… Ferrari 640, Гран-при Венгрии, Хунгароринг, 13 августа 1989 года. Ferrari 035/5 3.5 V12.Ford Sierra RS Cosworth. Художник Неизвестен. Феррари Энцо. Художник: Неизвестен. Новый Ferrari 599 GTB Fiorano представлен в качестве мировой премьеры на 76-м Женевском международном автосалоне 28 февраля 2006 г. инженер работает над двигателем Ferrari на заводе в Маранелло, Италия. ferrari ff motor — двигатель ferrari, стоковые фото и фотографииFerrari 640, Гран-при Монако, Circuit de Monaco, 07 мая 1989. Ferrari 035/5 3.5 V12. Новый Ferrari 599 GTB Fiorano представлен в качестве мировой премьеры на 76-м Женевском международном автосалоне 28 февраля 2006 г. в… Ferrari F1-2000, Гран-при Венгрии, Хунгароринг, 13 августа 2000 г. Ferrari Tipo 049 V10. Ferrari F1-2000, Гран-при Монако, Circuit de Monaco, 04 июня 2000 г. Ferrari Tipo 049 V10.Ferrari 312, Гран-при Великобритании, Brands Hatch, 20 июля 1968 г. Ferrari 242C 3.0 V12.Ferrari 312 V12 engine.sportwagen ferrari 458 speciale — двигатель ferrari сток фото и фотографииferrari 612 scaglietti gt sportwagen auf der straße in london uk geparkt — двигатель ferrari сток фото и фотоFerrari 312 Formula 1 engine.ferrari laferrari hybrid-auto- модельавто — двигатель ferrari стоковые фото и фотографииFerrari 288 GTO. Исполнитель: Unknown.ferrari nach unfall — двигатель ferrari стоковые фотографии и фотографии ferrari 348 ts — двигатель ferrari стоковые фотографии и изображения 29 января: Ferrari SF90 Stradale в Mayfair, Лондон. SF90 Stradale — первый в истории Ferrari с архитектурой PHEV. Художник: Неизвестен. Итальянский гонщик Moto GP Валентино Росси за рулем F1 Ferrari 2004 на гоночной трассе Ferrari в Маранелло 3 августа 2005 года. Знаменитый чемпион мира по мотогонкам… Ferrari F430 виден в старом центре города 19 августа 2017 года. Феррари 275 GTB4. Исполнитель: Неизвестен.Ferrari 275 GTB4. Исполнитель: Неизвестен. Феррари Энцо. Исполнитель: Unknown.sportwagen ferrari gtb 488 — двигатель ferrari стоковые фото и фотографииferrari 612 scaglietti sportwagen-modell — двигатель ferrari стоковые фото и изображенияferrari 250 lm автомодель — двигатель ferrari стоковые фото и изображенияFerrari Enzo . Художник: Unknown.ferrari berlinetta-f12 — стоковые фотографии и фотографии двигателя ferrari. Вид на автосалон в Qatar Convention Center в Дохе, Катар, 23 февраля 2014 года. Четвертый ежегодный международный автосалон в Катаре 2014… Ferrari California во время Международный автосалон в Торонто 2013. Шоу прибывает к 40-летию в этом 2013 году.80. Он был вынужден сойти с этой гонки из-за проблем с двигателем. В… Ferrari Dino 246 GT. Названный в честь сына Энцо Феррари Дино, умершего в 1956 году, этот Ferrari, как и все версии Dino, был оснащен двигателем… паук — двигатель ferrari стоковые фотографии и фотографииферрари дино 246 gt классический спортивный ваген — двигатель ferrari стоковые фотографии и фотографииFerrari 812 Superfast в Лондоне, Великобритания. 812 Superfast дебютировал на Женевском автосалоне в 2017 году как преемник Ferrari… ferrari 288 gto 19.80er jahren supersportwagen bei einer oldtimer-show — двигатель ferrari стоковые фото и фотографииferrari 488 gtb sport auto fahren auf der straße — двигатель ferrari стоковые фото и изображения Аттилио Маринони, главный механик Scuderia Ferrari, с Alfa Romeo, 1934. Scuderia Ferrari участвовала в гонках Автомобили Alfa Romeo 1930-х годов. Так было до тех пор, пока… View of La Ferrari aperta не представил зал для мероприятий во время мероприятия, посвященного 70-летию Ferrari, в отеле Seoul’s Hotel, Южная Корея. Крупнейший аукцион Ferrari… Гламурная модель Кэролайн Делаханти позирует рядом с 19-летней FerrariАпрель 1988 года. Ferrari 250 GTE Serie 3 Классическое итальянское купе Гран Туризмом Авто — двигатель Феррари стоковые фото и фотографии 45

ferrari ff итальянский гран туризмо спорт авто-мотошоу — двигатель ferrari v12 фото и фотографии Автошоу в Амстердаме AutoRAI 2011. Выставка автомобилей Амстердама 2011 с 12 по 23 апреля 2011 г. в Центре мероприятий RAI в Амстердаме, Нидерланде, штат Нью-Йорк.

Leuchtend gelb Ferrari 365 GTB/4 Daytona Italienischer Sportwagen из 1970er Jahren. Der 365 GTB/4 ist ein zweisitziger Grand Tourer, der von Ferrari von 1968 bis 1973 produziert wurde und nach Ferraris 1-2-3-Finish beim 24-Stunden-Rennen von Daytona im Februar 1967 den Spitznamen Daytona erhielt. Das Auto ist während der Classic Days 2017 в Schloss Dyck zu sehen. Die Leute im Hintergrund schauen auf die Autos.

Разработанный под руководством уроженца Модена Энрико Гуалтьери, двигатель 066/7 вернул «Гарцующую лошадь» в седло. Значительно отличаясь от блока 2021 года, он оснащен новой камерой сгорания, которая обеспечит чрезвычайно короткое время воспламенения, чтобы компенсировать нормативный предел давления топлива, установленный на уровне 500 бар.

По словам Маттиа Бинотто, Ferrari выбрала инновационные решения и пошла на риск при разработке этого двигателя «сильно отличается от предыдущего» , который будет использоваться в течение четырех сезонов. Турбогибриды V6 заморожены до конца 2025 года без разрешения на их переделку.

Его архитектура остается загадкой: разделены ли турбина и компрессор (как и на всех других двигателях)? Или турбокомпрессор представляет собой компактный блок, установленный в задней части блока? Много было сказано об этом вопросе, без каких-либо реальных подсказок. Теперь мы знаем немного больше благодаря нашим эксклюзивным изображениям итальянского V6, сделанным во время последнего Гран-при Венгрии.

Давайте соберем несколько подсказок, изучив наши картинки. Как видно на изображении выше, элемент сзади (турбокомпрессор, указанный желтой стрелкой) относительно большой. Его размер сравним с турбокомпрессором Renault V6 2018 года, что позволяет предположить, что его архитектура осталась традиционной. Еще одна подсказка в этом направлении: ось, соединяющая турбину с компрессором (здесь она грубо материализована пунктирной линией), расположена слишком высоко, чтобы странный элемент, видимый спереди, обозначенный синей стрелкой, мог быть компрессором…

В профиль мы замечаем, что воздуховод, соединяющий воздухозаборник (над шлемом пилота) с компрессором, направлен назад. Поэтому можно предположить, что компрессор размещен не в самой передней части блока, как на силовых агрегатах с непересекающейся архитектурой (мерседес Хонда и Рено с этого года).

На самом деле, большой разгонный потенциал F1-75 достигается, в частности, за счет меньшего компрессора (поэтому обеспечивает более быструю реакцию) и электрического развертывания, способствующего ускорению в начале прямой (где V6 Red Bull Honda полагается на своем большем турбо, чтобы быть быстрым в конце прямого участка). Тем не менее, даже компактный компрессор занимает место: хватит ли его для MGU-H? Мы будем иметь в виду, что Honda отказалась от своего мини-компрессора (размещенного в V-образной форме, образованной рядами цилиндров ее двигателя «нулевого размера»), и что слишком маленький компрессор (выбранный для улучшения аэродинамики) лишил итальянский двигатель лошадиных сил. в 2014.

Вторая гипотеза, более правдоподобная на данном этапе: компрессор присоединен к турбине, как это было с 2014 года. Размер турбокомпрессора поддерживает эту интерпретацию, поддержанную несколькими в целом хорошо информированными экспертами (в том числе выдающимся Марком Хьюзом). ).

Своим внешним видом напоминает цилиндрическую форму «предохладителей», разработанных английской компанией Reaction Engines. Эти круглые радиаторы были упомянуты несколькими коллегами о Mercedes W13, чья компактность боковых понтонов будет объясняться использованием технологий из авиации, как предложил технический директор FOM Пэт Саймондс. В этом случае архитектура осталась бы традиционной, а конструкция интеркулера, мягко говоря, оригинальной, позволила бы сэкономить место.

Однако несколько вопросов остаются без ответа. Как сжатый воздух попадает в интеркулер? На предыдущих двигателях Ferrari центральный воздуховод проходил через блок и спускался к промежуточному охладителю, но на нынешнем V6 такой трубы нет. Таким образом, этот воздуховод должен быть между рядами цилиндров, но объем, доступный в этом месте, не безграничен (трубка, ведущая воздух к компрессору и MGU-H, уже есть и т. д.).

Если наш постулат о турбокомпрессоре, установленном в задней части блока, подтвердится, это сделает Ferrari единственным производителем двигателей, сохранившим обычную архитектуру. Это не мешает агрегату 066/7 считаться в паддоке одним из лучших двигателей сетки. И не только с точки зрения чистой мощности, как отмечает Валттери Боттас, который в этом сезоне перешел с силового агрегата Mercedes на V6 Ferrari:

«Честно говоря, нет большой разницы [avec le moteur Mercedes] в условия власти, доверил финна нашим коллегам из Гонка. Это означает, что они добились большого прогресса по сравнению с прошлым годом! С другой стороны, есть большая разница в гибкости («управляемости»). Этот аспект является одной из сильных сторон этого двигателя. При выходе из поворотов это дает больше возможностей для выбора передачи и т. д. ».

Мощный и простой в обращении блок 066/7, к сожалению, хрупкий. В Испании и Азербайджане Шарлю Леклерку пришлось сойти с дистанции из-за отказа двигателя, а V6 Карлоса Сайнса взорвался на Гран-при Австрии. Без сомнения, Scuderia пошла на риск, чтобы добиться наилучших результатов, зная, что, если двигатели были омологированы с 1919 г.0273 er март до конца 2025 года еще разрешены модификации для повышения надежности.

Не поэтому ли при разработке двигателя Cavallino уделял больше внимания производительности, чем надежности своей мощности? Столкнувшись с нехваткой мощности итальянских двигателей с 2020 года (после соблюдения требований FIA), потребовалось сильное средство.

Первый в истории внедорожник Ferrari, Purosangue (по-итальянски «чистокровный»), будет оснащен мощным 12-цилиндровым двигателем марки, когда он будет запущен в ближайшие месяцы, заявил в среду генеральный директор Бенедетто Винья.

Он говорил после того, как компания представила свои результаты за первый квартал, которые показали 12-процентный рост основной прибыли, поскольку спрос на ее спортивные автомобили оставался высоким, несмотря на глобальные политические потрясения. «Пуросангу — сын нашей традиции», — добавил он.

Выбор Purosangue с его самым мощным двигателем знаменует собой отход от недавней стратегии Ferrari, которая была сосредоточена на менее загрязняющих окружающую среду гибридных моделях V8 и V6, как в случае недавно представленного 296 ГТС.

Ветеран индустрии высоких технологий Винья возглавил Ferrari в сентябре прошлого года, поставив перед собой задачу вывести бренд, синонимичный ревущим двигателям внутреннего сгорания, в новую эру бесшумной и экологически чистой электрической мобильности.

Нажимая на кнопку подписки, вы соглашаетесь на получение вышеуказанного информационного бюллетеня от Postmedia Network Inc. Вы можете отказаться от подписки в любое время, нажав на ссылку отказа от подписки в нижней части наших электронных писем. Постмедиа Сеть Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300

Нельзя отрицать, что силуэт, разработанный Pininfarina, — это то, что часто определяет автомобиль Ferrari. Такая предрасположенность, в конечном счете, хороша для продажи тех плакатов, которые в конечном итоге были расклеены на стенах наших спален — тех самых, которые напоминали младшим версиям нас самих, чтобы они продолжали мечтать о том, чтобы однажды иметь такой. По мере того, как мы взрослели и лучше понимали, что делает эти автомобили такими особенными, мы начали понимать, что на самом деле именно двигатели превратили эти автомобили в легенды, которыми они стали.

Хотя автомобили Ferrari, несомненно, сами по себе являются произведениями искусства, они прежде всего автомобили. Им по-прежнему нужно трогать нас самым буквальным образом — так же сильно (если не больше), как и эмоционально, — чтобы они действительно стали шедеврами. Именно силовые установки наполняют душу и сущность этих легендарных Ferrari.

Первоначально разработанный Джоаккино Коломбо, этот двигатель восходит к самой первой модели марки Ferrari, разработанной Феррари Энцо — 1947 Ferrari 125 S — где он дебютировал с 1,5-литровым двигателем V12. Основная конструкция двигателя будет сохраняться более 4 десятилетий, увеличиваясь в размерах, имея различные уровни принудительной индукции и попутно становясь конфигурацией с двумя верхними распредвалами и EFI. Многие связывают долговечность двигателя с его репутацией пуленепробиваемого.

Успешный как для дорожных, так и для гоночных автомобилей, список автомобилей Ferrari, которые украсил этот двигатель, не имеет недостатка в автомобильных значках; Ferrari 250 Testa Rossa, Ferrari 250 GTO и Ferrari 365 GTB/4, и это лишь некоторые из них.

Если бы F140 был установлен только на Ferrari Enzo (2002-2005 гг.) — первой модели «Гарцующего коня», в которой он был представлен, — он был бы не менее значительным и легендарным, чем сегодня. 65-градусный двигатель V12 дебютировал на Enzo как 6,0-литровый безнаддувный агрегат V12, который выдавал ошеломляющие 651 л.с. при 7800 об/мин и 458 фунт-фут крутящего момента при 5500 об/мин. На протяжении многих лет 6,3-литровые версии F140 приводили в движение такие гибриды, как LaFerrari и F12berlinetta.

С тех пор он достиг своего нынешнего пика в виде 6,5-литровой силовой установки, получившей название F140 GA, которая производит 819 л.с. при 9250 об/мин и 510 фунт-фут крутящего момента при 7000 об/мин в модели 812 Competizione; это делает его самым мощным безнаддувным двигателем для серийных автомобилей, когда-либо производимым по сей день. Вероятно, это может быть одно из последних поколений двигателей Ferrari V12 — без наддува, с турбонаддувом или даже с гибридным двигателем — так что цените его, пока он еще существует!

Долговечность и возможности блока F106 были настолько велики, что он продолжал использоваться – со значительными обновлениями и изменениями, включая электронный впрыск топлива и многоклапанные головки – более 30 лет. Известные модели, оснащенные этим двигателем, включают F355, 360 Modena и, возможно, самую известную Ferrari из всех; Ferrari F40, который создал версию F106 с двойным турбонаддувом мощностью 471 л.с.

F136 пришел на смену легендарному F106, впервые появившись как 4,3-литровый безнаддувный двигатель в 2004 году на Ferrari F430 мощностью 483 л.с. Как и F106, F136 найдет широкое применение во всей линейке Ferrari; однако он также использовался на ряде моделей Maserati в соответствии с отношениями между двумя марками.

В частности, версия F136 мощностью 454 л.с. и объемом 4,7 л, устанавливаемая на Maserati GranTurismo, считается одной из лучших по характеристикам двигателя и выхлопной системы среди двигателей V8. F136 достиг своего апогея в Ferrari 458 Italia Speciale, где он выдавал внушительные 597 л.с. от своего 4,5-литрового безнаддувного силового агрегата.

Возможно, самым значительным (и прискорбным) фактом о F136 является то, что это последний безнаддувный двигатель V8, который когда-либо производил Ferrari. Он был заменен двигателем F154 V8 с двойным турбонаддувом в 2015 году, где он дебютировал на Ferrari 488 GTB.

Как новичок в этом списке, понятно, что о новом двигателе Ferrari F163 известно или доказано гораздо меньше. На самом деле, модель, в которой он дебютирует, — среднемоторная Ferrari 296 GTB — не будет запущена в производство еще как минимум несколько месяцев (на момент написания этой статьи). Но со всем, что мы знаем на данный момент, есть все признаки того, что объявление F163 одним из величайших ни в коем случае не является спекулятивным. Он обещает быть чем-то особенным, и тому есть множество причин.

Во-первых, F163 — это 2,9-литровый гибрид V6 с двойным турбонаддувом. Таким образом, хотя это может указывать на то, что новая силовая установка является разовой сделкой Ferrari, на самом деле она имеет некоторое отношение к F154 V8, а также к варианту Alfa Romeo, известному как 690T, который также является 2,9-литровым двухцилиндровым двигателем. турбированный V6. Будучи гибридизированным с использованием электродвигателей, можно также рассматривать 296 GTB как младшего брата SF90 Stradale. Несмотря на свои отличия, F163 в конечном итоге должен казаться знакомым и удобным в линейке Ferrari — и это только к лучшему.

Этот новый силовой агрегат, который внутри компании называют «маленьким V12» , использует V-образный угол в 120 градусов, что, по словам Ferrari, является «лучшим компромиссом между мощностью, весом и компоновкой». Это не только позволило инженерам установить турбины как можно ближе к выпускным отверстиям, тем самым улучшив приемистость, но и понизило центр тяжести. Нам придется подождать и посмотреть, может ли гибридный двигатель V6 быть столь же симфонически одаренным, как и другие двигатели, которые мы перечислили, но Ferrari пообещала «удовлетворительный звук». Ожидайте, что F163 будет обслуживать множество моделей Ferrari в будущем; Во-первых, я не удивлюсь, увидев какую-то версию этого двигателя в будущей модели внедорожника Purosangue от Ferrari.

К сожалению, организаторы соревнований танкисток фактически засекретили. Им запретили общаться с журналистами и даже с коллегами по биатлону — танкистами других команд. Если о необычных танковых экипажах подробно рассказать пока не получается, то о тех машинах, которыми управляли женщины, рассказать стоит. Тем более что танки с газотурбинными двигателями известны гораздо меньше, чем с дизельными.

Зачем вообще возникла необходимость ставить авиационный двигатель, приспособленный для чистого воздуха, на машину, которая работает в пыли и грязи? Тем более у нас были дизельные моторы для танков — одни из лучших в мире.

По одной из версий, в конце 1960-х руководством Минобороны СССР была поставлена задача создать танк прорыва. Одно из условий — многотопливность. Идеально для этого подходил газотурбинный двигатель. Он мог работать на всем, что горит. Танки, получившие название Т-80, были разработаны в КБ Кировского завода под руководством конструктора Николая Сергеевича Попова. Там же и выпускались. Позже к производству этих машин подключили завод «Трансмаш» в Омске.

На вооружение Советской армии Т-80, оснащенные газотурбинным двигателем ГТД-1000Т, поступили в 1976 году. Их максимально засекретили и сразу стали отправлять в танковые части советских войск, расквартированные в Восточной Европе. В случае начала большой войны армады этих машин должны были рвануть на запад по европейским автобанам. Танк легко развивал на шоссе скорость 80 км/час. А запасы топлива мог пополнять на любой АЗС, которых в Европе, как известно, много. Причем заливать в баки можно было все — и дизтопливо, и бензин, и керосин.

После развала Варшавского Договора тысячи газотурбинных танков отправили на базы хранения куда-то за Урал. В Российской армии осталась одна дивизия — Кантемировская и несколько полков, имевших на своем вооружении Т-80. В эпоху безденежья 1990-х годов выпуск этих машин прекратили и всерьез задумались о снятии их с вооружения вообще, с последующей переплавкой. Действительно, Т-80 гораздо дороже в производстве и эксплуатации, чем дизельный Т-72. Ну и зачем нашей армии танки с принципиально разными двигателями? Проще и дешевле оставить один тип — дизельный.

По какому-то высшему провидению окончательное решение не приняли. И когда наша страна озаботилась защитой арктических территорий, выяснилось, что газотурбинный танк подходит для этих целей, как никакой другой. И хотя его боевые характеристики действительно схожи с дизельным аналогом, Т-80 — танк иного уровня, чем Т-72 или Т-90.

Например, «восьмидесятка» может идти по глубокому снежному насту, не проваливаясь. В отличие от дизелей газовая турбина позволяет трогаться с места очень плавно, без рывков и столь же плавно идти дальше. Наст уплотняется, но не рвется, и танк не зарывается в сугробы. Немаловажно и то, что газовая турбина, в отличие от дизеля, легко запускается при самом сильном морозе.

Система управления огнем — и так одна из лучших в мире, станет еще более совершенной. Она будет включать лазерный дальномер, датчики ветра, скорости движения танка и цели, крена, температуры заряда и окружающей среды, танковый баллистический вычислитель. В совокупности с уникальной ходовой частью и высокой плавностью хода новая система управления позволит вести эффективный огонь на пересеченной местности при скорости до 35 км/час и любом положении башни. На такой скорости в движении прицельно стрелять не может ни один танк в мире.

Модернизированный Т-80 будет оснащен многотопливным газотурбинным двигателем мощностью 1250 л.с. Проработан двигатель мощностью 1400 л.с. Отечественный газотурбинный танковый двигатель — вообще наша национальная гордость. Аналогичный двигатель танка «Абрамс» даже близко с ним ставить нельзя. Наш прекрасно работает не только в условиях северов, но и в пустынях. Он оборудован оригинальнейшим устройством, которое через определенные промежутки времени встряхивает работающий мотор, и вся налипающая на лопатках турбин грязь, песок и пыль отрываются и улетают в выхлоп.

Уникальная особенность Т-80 — способность прыгать с места на 7 метров. И были случаи, когда в ходе еще первой чеченской войны Т-80, управляемые хорошо подготовленными экипажами, в таком прыжке уходили от уже выпущенной из РПГ-7 ракеты.

На одной из первых выставок IDEX, проходящих в Абу-Даби, Т-80У прыгнул с трамплина на дальность 14 метров. Это стало так и не превзойденным мировым рекордом. Т-80У получил имя «летающего» и долгие годы был неофициальным символом выставок IDEX. Американский «Абрамс» попытался повторить прыжок, но плюхнулся сразу за трамплином, да так, что у него лопнули трубопроводы, на песок потекло масло — танк еле уполз с показательной арены.

По совокупности боевых и эксплуатационных характеристик обновленная «восьмидесятка» может стать лучшим танком в мире. И надежным стражем наших северных земель. От своих дизельных собратьев он будет отличаться так же, как реактивный самолет от поршневых.

Для газотурбинных машин экипажи изначально надо было готовить абсолютно по-новому, а их учили по методичкам для дизельных танков. Возникало много проблем, в том числе по непомерному расходу топлива. Танкисты привыкли — если дизель запустишь, больше его не выключай, а то в критический момент не заведешь. Газовая турбина запускается сразу и в любой мороз. Но их первоначально гоняли как и дизели, поэтому тонны керосина буквально вылетали в трубу. Осознание пришло позже.

В Омске на заводе Транспортного машиностроения, где когда-то производили Т-80У, а сейчас занимаются их модернизацией, еще в конце 1990-х в инициативном порядке сделали два опытных танка, назвав их «Барс» и «Черный орел». Танку, предназначенному для службы в северных снегах, очень бы подошло позабытое сейчас имя «Барс».

Современный этап развития бронетанковой техники характеризуется активной модернизацией существующего парка газотурбинных танков. Пентагон заказал переоборудование ранее выпущенных «абрамсов» к версии M-1A2С (SEP v3), а МО РФ – модернизацию Т-80 в вариант «Мотобол-2». Проводимые работы позволят продлить срок службы этого вида техники, перешагнувшего сорокалетний рубеж.

Принятый на вооружение в 1980 году M-1 Abrams стал первым и единственным на Западе основным боевым танком с газотурбинной силовой установкой. Он продолжает оставаться в строю и в обозримой перспективе останется единственным типом ОБТ американской армии. Наша страна тоже строила газотурбинные танки, однако Т-80 был не полностью новой разработкой, а развитием Т-64 с заменой дизеля на газовую турбину.

Серийный выпуск М-1 и Т-80 шел с конца 70-х по 90-е годы прошлого века, причем было собрано примерно равное количество: порядка 10 тысяч экземпляров. В настоящее время производство новых газотурбинных танков не ведется, а их совершенствование продолжается за счет модернизации.

Международный военно-технический форум «Армия-2020» привлек внимание демонстрацией свежего экземпляра Т-80БВМ на статической площадке у Конгресс-центра выставочного комплекса в подмосковной Кубинке. Экспонат выставляется среди прочих образцов бронетехники, стоящей на вооружении Вооруженных сил России.

Пару лет назад опытный Т-80БВМ участвовал в динамическом показе на полигоне «Алабино», поразив все цели точным огнем из 125-мм пушки. А самое первое появление его на публике случилось в сентябре 2017 года по случаю Дня танкиста на территории 33-го общевойскового полигона возле города Луга Ленинградской области.

Внешне Т-80БВМ разительно отличается от исходного Т-80БВ: динамическая защита прошлого поколения «Контакт» заменена на новый модульный комплект «Реликт» с добавлением противокумулятивных решетчатых экранов. Проведены мероприятия по доработке двигателя и его редуктора с целью повышения надежности и снижения расхода топлива, благодаря чему запас хода по шоссе увеличился до 500 км. Мотор ГТД-1250ТФ мощностью 1250 л.с. разгоняет потяжелевший из-за дополнительной защиты танк до скорости 80 км/ч.

Боекомплект к 125-мм пушке увеличен до 45 снарядов, механизм автомата заряжания доработан под новые снаряды (в том числе подкалиберные с урановым наконечником). Обзор и точность стрельбы повысили благодаря многоканальному прицелу-дальномеру «Сосна-У» с тепловизионной камерой и автоматом сопровождения цели (лазерный канал управления ракеты), а также стабилизатору вооружения 2Э58 и цифровому баллистическому вычислителю с датчиком погоды.

Старая радиостанция уступила место современной УКВ диапазона Р-168–25У-2, которая также устанавливается и на одновременно проходящие модернизацию ОБТ и БМП с дизельными моторами. Она представляет одно из исполнений подобной аппаратуры из состава цифрового комплекса «Акведук», призванного удовлетворить потребности армейских частей тактического звена в устойчивой и хорошо защищенной радиосвязи. Это дает экипажам возможность подключения к современным автоматизированным системам управления боевыми действиями.

Информационный обмен ведется по каналу засекреченной связи с повышенной защитой к перехвату и дешифровке радиоданных, способному устойчиво работать в условиях радиоэлектронного воздействия со стороны противника.

Состав нового оборудования на Т-80БВМ по ряду позиций совпадает с Т-72Б3М, что позволит Минобороны РФ путем сходной модернизации упростить вопросы логистической поддержки парка бронированной техники. Помимо того, проводимые работы сближают параметры энерговооруженности.

Вариант Т-72Б3М образца 2016 года с комплектом дополнительной защиты весит 46,3 т и оснащается мотором мощностью 1130 л.с. против 47 т и 1250 л.с. у Т-80БВМ. Оба вооружены 125-мм орудием – пусковой установкой ракет типа «Рефлекс-М» с наведением по ЛКУ прицела-дальномера «Сосна-У».

Вместе с тем остается существенное различие: Т-72Б3М (а также Т-90) оснащается дизельным двигателем вместо газовой турбины у Т-80БВМ. Ожидается, что этим обстоятельством будет в основном определяться география размещения частей и соединений, вооруженных тем или иным типом.

Как показал многолетний опыт эксплуатации Т-80, лучше всего танки этой линейки показали себя в условиях Севера (гораздо легче заводятся на морозе, чем дизель) и Дальнего Востока. Дизельная бронетехника, напротив, предпочтительнее для эксплуатации на юге, особенно в условиях песчаной и пустынной местности (хотя и M-1, и Т-80 там тоже эксплуатировались и воевали).

Песок и пыль – враги газовой турбины, поэтому поступающий на вход атмосферный воздух требуется тщательно фильтровать. А это требует, кроме прочего, и отведения значительных объемов моторного отделения. Чтобы перед пуском удалить пыль, которая все же проникла внутрь и осела в компрессоре, конструкторам пришлось внедрять миниатюрные молоточки, «обстукивающие» лопатки. Это только один пример многочисленных хитростей, придуманных инженерами. Причем некоторые до сих пор остаются «секретами фирмы», а порой и государственными секретами.

Силовые агрегаты М-1 и Т-80 создавались на основе наработок по авиационным моторам (американский – фирмой «Лайкоминг», отечественный – Заводом им. В.Я. Климова на базе ГТД-350 вертолета Ми-2). Но специфика применения нашла отражение в значительных отличиях от прототипов. Так, сухой вес (без эксплуатационных жидкостей) силового агрегата AGT1500 составляет 1134 кг (1050 у ГТД-1000/1250) при длине 1,63 м (1,5), ширине и высоте менее 1 м.

Согласно признанию разработчика, AGT1500 весит в пять раз больше авиационных моторов такой же мощности и того же поколения, поскольку в его состав дополнительно включен редуктор и теплообменник – последний как бы обволакивает турбину снаружи. А вкупе с автоматической гидромеханической трансмиссией X-1100–3B единый энергетический блок танка весит 3860 кг.

Словом, газотурбинный двигатель танкового исполнения – очень сложный в конструктивном отношении агрегат, к тому же дорогой в производстве; его создание оказалось под силу только ученым, конструкторам и инженерам ведущих сверхдержав.

При этом газовая турбина выгодно отличается от дизеля лучшей приемистостью, более высокими показателями мощности и крутящего момента на низких и средних скоростях вращения, а также пониженным шумом. Высокое соотношение массы к мощности, достигнутое 40 лет назад на силовых агрегатах «абрамсов» и «восьмидесяток», стало доступным для форсированных дизелей с турбокомпрессорами лишь недавно.

«Благодаря высоким мощностным показателям двигателей ГТД-1000Т/ГТД-1250 танки серии Т-80 имеют самые высокие в мире маневренные, динамические и скоростные качества», – говорится на сайте Завода им. В.Я. Климова. Назначенный ресурс до капремонта для ГТД-1250 составляет тысячу часов (как у многих танковых дизелей), а новые варианты исполнения мотора обещают на порядок больше. На базе серийного двигателя созданы варианты с кратковременным режимом 1400 л.с., а также опытные образцы мощностью 1500 л.с. и более при сохранении исходных массо-габаритных параметров.

Словом, по части силовой установки газотурбинные танки и сегодня находятся на уровне современных требований. Для военных главное – грамотно воспользоваться их преимуществами в целях повышения обороноспособности государства.

Важность темы газотурбинных танков подчеркнул визит президента США в марте прошлого года на принадлежащее Пентагону предприятие Lima Army Tank Plant. Трамп выбрал удобное время: за пару месяцев до его появления предприятие получило заказ на доработку очередной партии из 174 «абрамсов» до уровня М1А2С (SEP v3). Выступая перед рабочими, он сказал: «В течение следующих трех лет мы инвестируем больше 6 миллиардов долларов в усовершенствование и модификацию танков М-1. Это почти в два раза больше, чем прошлая администрация инвестировала за восемь лет».

По словам Трампа, американская промышленность будет выпускать по одному ОБТ ежедневно. Как это будет реализовано на практике – неясно. Центр танкостроения фирмы «Крайслер» в Детройте, где в течение 1980–1996 годов было выпущено свыше 10 тыс. танков и технологических комплектов для их сборки, давно прекратил свое существование. А предприятие в Лайме фактически является ремонтно-восстановительным центром, специализированным на переделках ранее изготовленных машин с использованием сохранившегося производственного задела и вновь изготовленных элементов. Других действующих танковых производств у США в настоящее время не имеется.

Скорее всего Пентагон пока ограничится модернизацией существующего парка «абрамсов», численность которого оценивается от 6 до 8 тыс. экземпляров (из них более половины – на хранении). Самый современный вариант M1A2C (SEP v3) поступил на испытания пять лет назад, спустя пару лет началось опытная эксплуатация, а первый батальон (бригады «Серые волки» 1-й Кавалерийской дивизии) перевооружился в июле 2020 года.

Поскольку газотурбинный агрегат AGT-1500 показал себя достаточно надежным, проводимые доработки его не затрагивают. И это при том, что в ходе производства и модернизации М-1 потяжелел (в основном за счет дополнительной брони) с 54 до 67 т. Для экономии моторесурса доработанные танки получают вспомогательную силовую установку (ВСУ) либо электрические батареи, способные питать системы танка на протяжении до 10 часов.

Главное направление модернизации – замена оборудования и программного обеспечения. Устанавливаются новые электрооптические приборы, противопожарная защита, радиостанция и тактическая навигационная система Blue Force Tracker, позволяющая экипажам быстрее реагировать на изменяющуюся обстановку и эффективнее координировать свои действия в ходе боя.

Помимо наложенных на корпус и башню дополнительных листов многослойной брони и навешанных по бокам блоков динамической защиты ARAT крайняя модификация М1А2С SEP v3 также оснащается системой активной защиты «Трофи» израильской фирмы «Рафаэль». Система предназначена для перехвата вражеских средств поражения, включая ракеты, снаряды и выстрелы гранатометов. Они уничтожаются в непосредственной близости от защищаемого объекта специальными ядрами, выстреливаемыми двумя пусковыми установками по команде компьютера, обрабатывающего данные с компактной радиолокационной станции EL/M-2133 с четырьмя неподвижными антеннами.

Программы модернизации рассматриваются и странами – импортерами ранних модификаций М-1. Египет, где организована лицензионная сборка из американских техкомплектов, имеет свыше 1360 танков, другие четыре государств (Саудовская Аравия, Кувейт, Марокко и Австралия) – суммарно еще порядка 1000 экземпляров.

Работы, выполняемые на исходном Т-80БВ, находившемся в производстве с 1985 по 1992 год, менее затратны по сравнению с американской модернизаций. Тем не менее они позволяют значительно повысить боевой потенциал исходной машины. При этом «Мотобол-2» – не первый вариант отечественной модернизации.

Ранее промышленность в ходе капремонта строевых Т-80БВ выполняла их переделку в вариант Т-80У-Е1 (на вооружении с 2005 года) путем замены штатного боевого отделения на таковое от Т-80УД. Последний вариант представлял собой дизельную модификацию танка, выпускавшуюся Харьковским танковым заводом (газотурбинные Т-80 собирались в Ленинграде и Омске), стоявшую на вооружении российской армии в 90-е годы.

На рубеже веков военное ведомство решило не ремонтировать изношенные дизели украинского производства 6ТД, а снять с изношенных Т-80УД боевое отделение для последующей постановки на шасси Т-80БВ. Благо, что погон башни и привод ее вращения у всех этих танков одинаков.

Башня Т-80УД отличается лучшей броневой защитой, а его боевое отделение – более современное и включает комплекс управления огнем (КУО) 1А45 (1А45–1) вместо 1А33. Он реализует алгоритм наведения управляемых ракет 9М119 «Рефлекс» по лазерному лучу, тогда как его предшественник корректировал траекторию полета 9М112 «Кобра» радиокомандами.

Но этим работы на Т-80У-Е1 не ограничились. В дополнение к штатному силовому агрегату ГТД-1250 (или ГТД-1000, выпускается заводом «Калужский двигатель»), танк получил автономный ВСУ ГТА-18А мощностью 18 кВт. Это решение позволяет экономить моторесурс и при выключенном основном двигателе питать электротоком основные системы танка, включая привод башни и обзорно-прицельное оборудование.

Как показал опыт локальных конфликтов, экипажам ОБТ часто приходится занимать оборону на линии фронта и нести охрану порученного участка. Длительно поддерживать машину в полностью боеготовом состоянии, ожидая атаку противника в условиях вооруженного конфликта низкой интенсивности, бывает утомительно. Поэтому экипажи нередко выключают двигатель. Однако его не всегда удается быстро запустить в случае появления угрозы, и при стремительном нападении на их позицию танкисты не всегда успевают вовремя открыть огонь. Эта проблема решается постановкой ВСУ.

Активный парк газотурбинных танков Российской армии оценивается в полтысячи экземпляров. Самое крупное вооруженное ими соединение – гвардейская Кантемировская дивизия. Ее экипажи неоднократно показывали высокое профессиональное мастерство на различного рода учениях и показательных выступлениях, включая «танковый балет» на Т-80У-Е1.

Принципиальное решение на модернизацию Т-80БВ с доведением их до уровня современных требований, принятое военным ведомством в 2016 году, может привести к возвращению сотен, а может, даже и нескольких тысяч газотурбинных танков со складов долговременного хранения обратно в строй. И пусть это не новая техника, она еще может и должна послужить нашей стране. Благодаря своим качествам газотурбинные танки лучше прочих подходят для защиты северных и дальневосточных территорий, от развития которых во многом будет зависеть будущее России как сверхдержавы.

Основной боевой танк армии США M1 Abrams является
единственный в мире серийный наземный автомобиль с турбинным двигателем.
решение использовать газовые турбины в качестве источника питания основного боевого танка
был сделан в условиях, когда применение газовых турбин к танку считалось дикой схемой во всем мире. В
В Советском Союзе основной боевой танк Т80 принял газовую турбину в качестве основной.
источник питания, но вышел из строя и следующее поколение T90 был оснащен дизелями.
Таким образом, основной боевой танк M1 Abrams является эффективным материалом для
понять особенность газовой турбины как мощность наземного транспортного средства
источник

Двигатель был
предназначен для управления транспортными средствами напрямую, а не электрически. Двигатель имел
различные особенности использования воздуха. Названный как TF15, он был коммерческим
доступны для промышленного использования и уже сняты с производства подробнее
чем 10 лет назад. Так что много информации доступно, несмотря на
военные двигатели.

Для снижения расхода топлива теплообменник (рекуператор)
оборудован. Он собирает тепловую энергию от
выхлоп и отдает эту энергию сжатому воздуху от компрессора
и уменьшает топливо, чтобы нагреть этот воздух.
Расход воздуха в двигателе такой
следует. Поглощенный воздух сначала сжимается под низким давлением.
компрессора (LC), а затем направляется в компрессор высокого давления (HC). Здесь нет
интеркуллер между ними. Степень сжатия воздуха 13,3 и
воздух направляется в теплообменник (X) и нагревается за счет энергии
выхлопной газ. Затем топливо впрыскивается и смешивается в камере сгорания.
(В) и сгорел. Воздух получает высокую энергию для вращения первой
турбина (ВТ).
Эта энергия вращения используется для вращения компрессора высокого давления.
упомянутый ранее. Вспомогательная мощность для производства электроэнергии и
сжатый воздух вырабатывается этой турбиной. Все еще богатые энергией сожжены
газы идут к следующей турбине (LT), которая вращает компрессор низкого давления.
Эти две турбины являются одноступенчатыми с осевым потоком, а лопасти турбины
охлажденный. Далее газы поступают в направляющий аппарат, снабженный
с изменяемой геометрией, установленной непосредственно перед силовой турбиной (ПТ). Направление
газов правильно направляется этим направляющим аппаратом, чтобы дать энергию
силовая турбина. Силовая турбина двухступенчатая осевая, не имеет
системы охлаждения, так как на этом этапе температура газов уже
пониженный. Наконец, газы поступают в теплообменник, чтобы отдать энергию
сжатым воздухом, а затем исчерпаны.

Этот двигатель имеет тактический холостой ход
режим, специфичный для боевых машин. В этом режиме двигатель работает на холостом ходу
более высокие обороты. Это функция компенсации плохой реакции газа.
турбины. Требуется 4 секунды, чтобы произвести 90% мощности от обычного холостого хода.
Эта задержка может оказаться фатальной для боевых машин. Если высокие обороты холостого хода
сохраняется, время раскрутки компрессоров сокращается, а затем
задержка нарастания крутящего момента сокращается. Упомянутый выше направляющий аппарат служит для
снизить тепловую нагрузку приводного механизма, установив направляющий аппарат в качестве
нейтральное положение.
высокая скорость холостого хода вызывает увеличение расхода топлива, но срок службы
нельзя обменять на экономию топлива.

Двигатель весит 1134 кг (сухой)
1,629 м в длину, 0,991 м в ширину и 0,807 м в высоту и производит
1500 лошадиных сил. Размер сравнительно больше и в 5 раз
тяжелее, чем авиационные газовые турбины того же поколения. Это потому что
AGT1500 имеет встроенные редукторы и теплообменник по всему периметру.
турбоагрегат, как показано на схеме выше.
Этот теплообменник снижает коэффициент расхода топлива до 226 г/л.с./ч,
тепловой КПД составляет 28%. В обычном режиме холостого хода расходуется 32 кг топлива на одну
час. Топливные характеристики этого двигателя намного лучше, чем у CT58.
установлен на kiha391. Особенно на холостом ходу AGT1500 потребляет почти половину
CT58, несмотря на то, что его мощность в 1,5 раза выше. Конечно в тактическом
на холостом ходу расходует около 100 кг в час, в три раза больше топлива
необходимо, чем в обычном режиме ожидания.

M1 Abrams имеет 4 ступени вперед и 2
ступенчатая реверсивная передача с гидротрансформатором, используемым в качестве гидравлического
связь. Чтобы использовать преимущество крутящего момента свободной турбины,
использование гидротрансформатора ограничено и используется режим блокировки. Дизель
танки обычно имеют 8 передач, а современные танки с гидравлическим приводом имеют 4 передачи.
до 6 передач. Дизелям требуется много передач, чтобы компенсировать их низкую скорость.
крутящего момента на малых оборотах и зависят от гидротрансформатора в широком диапазоне
скорость. После обхода гидротрансформатора механизмом блокировки плоскость
или выпуклая вверх характеристика крутящего момента дизелей все же недостаточна для
приведение в движение наземных транспортных средств. Следующий
схема показывает преимущество крутящего момента свободной турбины по сравнению с турбо
заправленный дизель. AGT1500 имеет меньшую производительность, чем MTU883, но поддерживает
превосходство в широком диапазоне скоростей.

В то время большая часть автомобильной промышленности
отказ от использования газовых турбин в качестве движущей силы. Почему
Армия США решила производить основной боевой танк с турбинным двигателем? Там
должны быть преимущества, чтобы выбрать бак турбины вместо стандартного
дизельный бак. Ходили слухи, что решение было принято политически.
помочь Chrysler, находившемуся в серьезном финансовом затруднении.

Расход топлива был
важный вопрос. М1 Абрамс дал ходящему сору всего 255 метров,
значительно короче дизельных танков типа Леопард 2 (330 метров). Этот
значение было дано крейсерской скоростью на высокой скорости. Во время операции
Буря в пустыне, значение уменьшено до 142 метров до сора.
путешествуя, это может быть в два раза хуже, чем дизеля. Леопард 2 потребляется
12 кг топлива в час на холостом ходу. С другой стороны, AGT1500
потребляли в 2,5 раза больше топлива, чем дизели. Холостой ход занял бы большое
часть времени эксплуатации танка и прогнозировалось, что огромное
количество топлива, необходимое для работы. В течение
операции продвижение танковых войск ограничивалось скоростью
заправочных грузовиков.

Что получила взамен армия США
за этот серьезный недостаток?
Первым было непревзойденное ускорение турбины. Свет турбины
Особенности веса и крутящего момента придавали танку высокую подвижность.
Второй была скрытая функция турбины. Вращение и
функция непрерывного горения значительно снижает сильные шумы,
характерные для дизелей вибрации и заметные выхлопные газы. Так
что М1
Абрамса прозвали «Шепчущей смертью». турбины
чистый выхлоп и низкий уровень шума также дали гораздо более комфортную среду для
солдаты во время марша с танком. Невидимые выхлопы турбины были
также обнадеживает на полях сражений.