Все, что я про 16116w221q ;чел про 16116w221q ; маховики, все, что про 16116w221q ;думал за это время, помогло мне поверить в большие возможности этих накопителей энергии. Однако повысить плотность энергии маховика в сто раз - дело нешуточное. Что же мешает решить эту задачу? Попро 16116w221q ;буем разобраться.
Швейцарский гиробус про 16116w221q ;ходил до остановки шесть километров. Четыре из них он шел с приличной скоростью, вполне вписываясь в городское движение. Но почему не больше? Почему, например, не двадцать километров, что позволило бы открыть в городах линии маховичных автобусов без двигателя и без горючего?
Чтобы про 16116w221q ;йти впятеро больший путь, гиробус должен запасать во столько же раз больше энергии. Для этого совершенно не обязательно крутить маховик в пять раз быстрее, достаточно увеличить число оборотов примерно в 2,24 раза. То есть нужно разогнать маховик гиробуса до шести-семи тысяч оборотов в минуту. Казалось бы, чего про 16116w221q ;ще? А вот ученые утверждают, что нет.
Обычно опыты с маховиками про 16116w221q ;водят на специальном стенде, помещенном глубоко под землей. Маховик там подвешивают в особой камере, из которой выкачивают воздух. Крутят маховик воздушной турбиной, если он легкий, или мощным электромотором, если он тяжелый, как маховик гиробуса.
Из физики известно, что каждое массивное тело стремится либо двигаться равномерно и прямолинейно, либо находиться в покое. При вращении маховика сила сцепления его частиц, определяющая про 16116w221q ;чность данного материала, заставляет эти частицы сворачивать со своего «естественного» прямолинейного пути и «ходить по кругу». И частицы начинают «растягивать»
Теперь находиться вблизи маховика чрезвычайно опасно. Совсем небольшого увеличения скорости вращения может быть достаточно, чтобы маховик вдруг резко вытянулся и разорвался, как точильный круг. Только если осколки точильного круга легко удерживаются тоненькими защитными кожухами, то осколки маховика массой по полтонны (а маховики почему-то чаще всего разрываются на три части) способны наделать много бед. Я слышал, что при разрыве маховика в подвале одной старой фабрики осколок про 16116w221q ;бил все междуэтажные перекрытия и вылетел вверх, а уже падая вниз, еще раз про 16116w221q ;бил крышу.
Маховик гиробуса в момент разрыва обладал бы энергией, которой хватило бы для про 16116w221q ;бега машины километров на двенадцать - восемнадцать. Но не доводить же маховик каждый раз до опасного предела. Поэтому, как правило, про 16116w221q ;чность маховика используют всего на одну треть, что во столько же раз снижает его энергоемкость, а стало быть, и про 16116w221q ;бег гиробуса. Вот откуда те самые четыре - шесть километров, о которых упоминалось выше.
Итак, по каким причинам нельзя накопить в обычном маховике больше энергии? Во-первых, это малая про 16116w221q ;чность материала, из которого он изготовлен. Крупные отливки или поковки даже из лучших сортов стали не слишком про 16116w221q ;чны. В таких изделиях невозможно избежать мельчайших дефектов, сильно уменьшающих про 16116w221q ;чность всего маховика. Во-вторых, чем про 16116w221q ;чнее литой или кованый маховик, тем опаснее его разрыв, если он приключится, и тем больший запас про 16116w221q ;чности понадобится, чтобы уберечь маховик от разрыва.
Оказывается, специалисты уже пытались это сделать. По сравнению с кругом древнего гончара и впрямь получалось лучше. Такой маховик накапливал энергии в каждом килограмме своей массы раза в полтора больше. Однако потом точные расчеты показали, что выгоднее помещать массу не дальше от центра, а, наоборот, ближе к центру, вследствие чего появились маховики, тонкие по краям и утолщающиеся к середине, - диски «равной про 16116w221q ;чности». Как это ни удивительно, но энергии они могли накопить раза в два больше, чем обод со спицами, и в три раза больше, чем гончарный круг, при той же массе маховика.
Так я пришел к важному для себя заключению: энергия каждого килограмма массы маховика зависит от его формы и от про 16116w221q ;чности! Математическое доказательство этого я дал позже, когда уже окончил институт, а пока по мере своих возможностей высчитал, что если с изменением формы с самой худшей на самую лучшую прибавка энергии незначительна, максимум в три раза, то, повышая про 16116w221q ;чность, можно во столько же раз увеличивать плотность энергии, причем это увеличение ничем не ограничено. Правда, тут получался порочный круг. Непро 16116w221q ;чный, например глиняный, маховик накапливает мало энергии, но разрыв его не так уж опасен, а про 16116w221q ;чный, скажем, стальной, может накопить большую энергию, однако разрыв его столь опасен, что приходится заботиться о повышении запаса про 16116w221q ;чности. А это опять-таки равносильно снижению про 16116w221q ;чности.
|
