Юный техник, 2013 № 12

СОЗДАНО В РОССИИ Паропоршневой двигатель

«Стартовой площадкой» для возрождения паровых машин на современном этапе стало Студенческое конструкторское бюро (СКБ) колледжа. Его сотрудникам и студентам хорошо известно, что паровая машина проста, долговечна и неприхотлива в эксплуатации. А современные материалы позволяют сделать конструкции надежными и компактными.

Работы же паровым установкам еще предостаточно. Вот вам наглядный пример. Русские зимы известны своими морозами. А к чему приводят участившиеся за последние годы природные аномалии — ледяные дожди, шквальные ветра и прочие неприятности, — ни для кого уже не секрет. Обрывы проводов воздушных линий электропередачи оставляют без тока потребителей на многие часы, а то и дни…

При этом зачастую останавливаются и многие промышленные предприятия, а также котельные, поскольку для работы вспомогательных насосов, дымососов и другого вспомогательного оборудования им тоже необходима электроэнергия. А что такое остановившаяся котельная в условиях Крайнего Севера, объяснять не нужно.

Для таких населенных пунктов необходимы автономные, не зависящие от централизованного электроснабжения «паровозные» котельные. Почему «паровозные»? Потому что для покрытия электроэнергетических потребностей округи здесь вполне подойдет поршневая паровая машина паровозного типа.

Именно такие установки и разработали специалисты СКБ ККМТ ФТА. Они предлагают использовать паропоршневые системы, основу которых составляют поршневые двигатели внутреннего сгорания. Их преимущества — компактность, надежность, простота эксплуатации и более низкий, по сравнению с паровыми турбинами, расход пара. А для этого надо лишь включить между паровым котлом и пароводяным водонагревателем (бойлером) паропоршневой двигатель, который будет приводить в действие электрогенератор.

Чтобы иметь возможность проверить свои идеи на практике, СКБ ККМТ ФТА работает в тесном сотрудничестве с объединенной научной группой «Промтеплоэнергетика» факультета довузовской подготовки Московского авиационного института (МАИ) и ряда других российских научных и учебных учреждений, которой руководит старший научный сотрудник одной из кафедр МАИ, изобретатель Владимир Дубинин. Под его руководством студенты ККМТ ФТА построили комбинированную установку «Паропоршневой двигатель — электрогенераторный агрегат», конструкция которой была удостоена специального приза на Всероссийской выставке научно-технического творчества молодежи. Сейчас изыскания продолжаются в соответствии с разработанной Энергетическим институтом имени Г.М. Кржижановского «Программой модернизации электроэнергетики России на период до 2020 года». А именно той его части, где говорится о развитии возобновляемых источников энергии и предусматривается проведение научных и опытно-конструкторских работ по паропоршневым электростанциям для российской биоэнергетики.

Иван ТРОХИН, инженер

Поршневой двигатель XXI века унаследовал величественные черты облика классической вертикальной паровой машины.

Вертикальная паровая машина с золотниковым парораспределением.

Вариант винтовой паровой турбины.

Лопаточная одноступенчатая паровая турбина, или колесо Кертиса.

ХОТЬ В КОСМОС ПОСЫЛАЙ!

Изучив, как положено, соответствующую литературу, студенты Колледжа космического машиностроения и технологий убедились, что паровоз в свое время пытались использовать даже в. космосе! Еще 110 лет тому назад, а именно в 1903 году, в кинофильме «Путешествие через невозможное» французский режиссер и изобретатель Жорж Мельес отвел паровозной технике главную роль. По сюжету паровой локомотив должен был доставить состав с отважными искателями приключений прямо к Солнцу!

Были по этой части и более серьезные работы. «Среди многих интересных проблем, стоящих перед техникой космического века, особое значение имеет возрождение и переоценка старых концепций», — писали в середине ХХ века американцы Г. Вуд и Н. Морган в статье о сравнении космических «паровозов» — поршневых расширительных машин — «с турбинами для бортовых энергетических систем преобразования теплоты в механическую работу на космических аппаратах».

Примерно в те же годы фирмой «Виккерс Инкорпорейтед» велись работы по исследованию паровых машин с целью создания новых конструкций, способных конкурировать с турбинами при производстве энергии в ракетно-космических системах.

Кстати, паровые машины для наземной энергетики, вобравшие в себя поистине «космические» материалы и технологии, создают за рубежом и поныне. Так, американская компания Cyclone Power Technologies Inc. построила недавно компактную поршневую паровую машину «Циклон», использующую в качестве смазки. воду! Ее автор — Гарри Шоэлл — получил на свое изобретение и российский патент RU 2357091. Таким образом, выходит, что наши изобретатели со своим «паровиком» оказались на самых передовых рубежах технического прогресса.