Журнал Моделист-конструктор №11, 1967 г. - Столяров Ю.С.
Скачать (прямая ссылка):
Теперь становится понятным, почему электростанция с МГД-генератором не будет похожа на современные ТЭЦ. Для него, как видите, не потребуется ни котлов, ни турбин, и устройство его исключительно просто. Все машины сегодняшней ТЭЦ заменяются фактически одной трубой с движущейся в магнитном попе плазмой. Она заменяет и котел, и турбину, и даже сам электрогенератор — электричество вырабатывается непосредственно в ней. Поэтому исчезнут в будущем многоэтажные махины котлов, не потребуется ювелирное искусство монтажников при сборке грандиозных турбин.
Так почему же уже сегодня МГД-ге-нераторы не стали основным источником получения электроэнергии? Ведь преимущества их очевидны? Да, это так. Но всякое новое дело порождает свои, особые проблемы. Одна из них — огромная температура плазмы. Чтобы плазма стала хорошим проводником и эффективно работала, ее надо нагреть до температуры примерно в 3000° С. А ведь даже сталь — этот вечный символ крепости и стойкости — плавится всего при 1400° С. Поэтому вопрос материалов — вопрос номер один при создании мощного МГД-генератора.
Во-первых, чтобы создать сильное магнитное поле, требуются очень мощные электромагниты. Они весят многие
тонны и требуют колоссального количества электроэнергии. Выход здесь только один — сделать магнит из сверхпроводящего материала. Ведь если охладить металл почти до абсолютного нуля, его сопротивление исчезнет, «выморозится», и энергии на питание магнита вообще не потребуется. Место сегодняшних мастодонтов магнитов займут легкие и изящные конструкции из сверхпроводящей проволоки. Лед и пламень будут сотрудничать в одной установке.
Но, к сожалению, сегодня еще не удалось создать больших и мощных сверхпроводящих электромагнитов, а обычный магнит для МГД-генератора был бы с голь тяжел и огромен, что его изготовление пока нецелесообразно.
Эти проблемы (да и многие другие, нами не названные) не позволяют использовать замечательные генераторы в большой энергетике уже сегодня.
Но обязательно ли ждать десяток лет, чтобы своими руками потрогать настоящий плазменный генератор? Может быть, можно попытаться сделать его модель? Скажем прямо — при всей его простоте МГД-генератор вряд ли удастся создать без больших затрат. И все же посмотреть основы работы такого генератора можно на практике. Правда, мы при этом немного схитрим и вместо МГД-генератора сделаем МГД-ускоритель, то есть будем не получать энергию, а подводить ее (как в обычном электромоторе). От плазмы тоже придется отказаться, вместо нее можно использовать любой хороший электролит, например едкий калий или едкий натрий, используемые в щелочных аккумуляторах.
Электромагнит можно использовать любой. Нужно только, чтобы напряженность поля в его зазоре была порядка 10—20 тысяч гаусс. Если нет подходящего магнита, изготовьте его из трансформатора, прорезав паз в магнито-проводе. Расчет такого магнита можно найти в любом учебнике электротехники. Напомним только, что напряженность поля в зазоре будет тем выше, чем большее число витков вы намотаете на катушки, чем большая в них будет сила тока и, разумеется, чем уже будет сам зазор.
Теперь канал для «плазмы». Его можно выдуть из стекла или собрать из плиток оргстекла. В стенку надо аккуратно вмонтировать электроды из любого металла, а токовыводы по возможности герметично вывести за пределы канала. Собранную конструкцию поместите в зазор электромагнита.
Источником питания такого МГД-ускорителя может быть любой регулируемый выпрямитель постоянного тока.
Мы сознательно даем только общие идеи модели ускорителя.
На их основе можно придумать много конструктивных решений, соответствующих возможностям каждого кружка.
Такой ускоритель — отличный насос для перекачки электролитов; использовав его, можно сделать небольшой фонтанчик из проводящей жидкости. Очень много интересных и занимательных опытов легко провести с таким нехитрым устройством. И что самое главное — изучение отдельных интересных эффектов на таких моделях приближает день, когда МГД-генераторы придут в большую эчергетику.
25
8885
Модель прокладывает дорогу
Замена паровозов электровозами и тепловозами поистине явилась революцией на железнодорожном транспорте. Однако специалисты утверждают, что это был всего лишь ее этап, очень важный, но не единственный.
Другой этап, подготовленный предшествующим, невозможный без него, проходит сейчас. Его задача — резкое повышение скорости движения поездов. Недалек тот день, когда появятся поезда, движущиеся со скоростью 200—250 км/час, предназначенные для таких линий, как Москва — Ленинград, Москва — Харьков, Москва — Киев, Москва — Горький. О борьбе за скорость мы и поведем речь.
ПРОБЛЕМА НОМЕР ОДИН
Высокие скорости требуют не только мощных локомотивов, но и совершенно особого технического оснащения путевого хозяйства и подвижного состава. Кроме того, высокая скорость — это высокие требования к конструкции подвижного состава, к надежности, к организации диспетчерской службы.
В чем здесь трудности? Вот лишь несколько примеров.
Два поезда мчались навстречу друг другу. Все ближе, ближе. Вот поравнялись. И в этот момент машинист одного из электровозов вдруг услышал глухой удар над крышей. Оказалось, что встречным потоком воздуха подняло передний нерабочий пантограф, который ударился в фиксатор контактного провода и сломался. Инженеры могут рассказать о множестве подобных случаев.
