Создатели двигателей

Однако газовые турбины в стационарных установках и на транспорте применяются еще очень мало.

В авиации насчитываются тысячи газовых турбин. Стационарных газовых турбин во всех странах имеется не более двухсот, а газотурбовозов — лишь несколько десятков.

Коэффициент полезного действия газовой турбины зависит от температуры газа перед соплами: чем выше температура, тем выше коэффициент. Однако по условиям жаропрочности применяемых сплавов современные турбины не допускают высоких температур газа, что приводит к сравнительно невысоким коэффициентам полезного действия. По этим причинам развитие стационарных и транспортных газовых турбин задерживается.

Другим препятствием развитию газотурбостроения служат малоэффективные способы сжигания твердого топлива в камерах турбин.

До сего времени как промышленные, так и транспортные газотурбинные установки работают или на жидком топливе, или на природном газе. Результаты проведенных повсюду опытов сжигания твердого топлива в газотурбинных установках внушают надежду на успех. Надо только усилить исследовательскую и конструкторскую работу в этой области, что и делается в настоящее время с большим размахом.

Газообразное топливо — одно из самых удобных топлив как для поршневого двигателя внутреннего сгорания, так и для газовой турбины. Но с точки зрения тепловой экономичности использование газогенераторного газа в цилиндре двигателя более рационально, чем в камере газовой турбины при низких температурах перед турбиной.

Иное дело непосредственное сжигание угля в камерах газовых турбин. Попытки сжигания угля непосредственно в цилиндрах двигателей внутреннего сгорания к успеху не привели.

Дизель, проектируя свой двигатель, рассчитывал питать его угольной пылью, но не достиг успеха. Ближайший его сотрудник, Рудольф Павликовский, в течение сорока лет после Дизеля продолжал работать над созданием угольного двигателя, работающего по циклу Дизеля. Накануне войны ему удалось построить такой двигатель, названный им «рупамотор», то есть мотором Рудольфа Павликовского. Секрет оказался будто бы не в слабой прочности материалов, не в плохой конструкции, а в недостаточной размельченности угольной пыли, которую применял Дизель.

Однако дальнейших известий о рупамоторе не появилось. Совершенно ясно, что соединение процессов сжатия, сгорания и расширения в одном цилиндре, удачное для жидкого и газообразного топлива, оказалось непригодным для твердого. Разделение процессов должно оказаться благоприятным при использовании твердого топлива в газовой турбине.

Разделение процессов позволяет осуществить и очистку газов перед их расширением и избежать износа рабочих органов турбины, что помешало использованию угля в цилиндрах двигателей.

Самолеты с турбореактивными двигателями.

Газовых турбин на твердом топливе еще нет, имеются только проекты в США, Англии и СССР. Силовые установки такого рода в США и Англии испытываются на стендах уже в течение многих лет, но трудности поставленной задачи не преодолены, и работы не вышли из стадии экспериментов.

Однако при подземной газификации угля, быстро развивающейся у нас в Советском Союзе, вопрос о газовых турбинах на твердом топливе теряет свою остроту.

Газовые турбины нашли широкое применение в авиации в виде так называемых турбореактивных двигателей. Они работают по простому циклу и отличаются исключительной несложностью конструкции.

Двигатели внутреннего сгорания поршневого типа по экономичности и другим показателям работы приобрели сейчас сильнейших конкурентов в виде газовой турбины и компрессорного турбореактивного двигателя. Советское правительство приняло меры к широкому развитию производства подобных двигателей, особенно газовых турбин для стационарных и транспортных установок, а также для морских и речных судов.

В Советском Союзе уже работает Шатская газотурбинная электростанция, первая в мире установка на подземной газификации угля.

Мысль о возможности сжигания угля под землей высказал впервые Д. И. Менделеев, а затем к ней вернулся английский ученый Вильям Рамсей. Идею эту оценил В. И. Ленин. Он посвятил «одной из великих побед техники» статью в «Правде» и указывал, что подземная газификация угля ведет к революции в каменноугольном деле, высвобождая горняков от тяжкого труда под землей.

Опытных установок подземной газификации у нас много, и дело это идет к своему бурному развитию благодаря созданию газовых двигателей и газовых турбин большой мощности. Директивами XX съезда предусмотрено введение в действие как опытных, так и промышленных газотурбинных электростанций.

Газотурбинную установку для Шатской электростанции выполнил Ленинградский металлический завод. Турбина реактивная, мощностью в 12 ООО киловатт. Выходящий из-под земли газ охлаждается, очищается, поступает в камеры сгорания, куда одновременно подается воздух. Отсюда продукты сгорания, температура которых достигает 650 градусов, и устремляются под сильным давлением на рабочие лопатки турбины.

Создание газовой турбины трудно приписать тому или другому имени: так много конструкторов и инженеров теоретически и практически работало над ее осуществлением.

Газовая турбина есть плод общего труда ученых и техников многих стран и национальностей.

В такой же мере общим трудом является и создание турбореактивного двигателя, судьбу которого решила газовая турбина.

Однако в области реактивной техники особое место занимает известнейший русский ученый Константин Эдуардович Циолковский, о заслугах которого в этом деле нельзя не вспомнить.

Есть люди, у которых невозможно отделить их внутреннюю личную духовную жизнь от их общественной, профессиональной или научной деятельности, люди, для которых их профессия, наука или техника являются естественной страстью ума и сердца.

Идеи слишком необычные, слишком новые и неожиданные захватывают наш ум большей частью тогда, когда мы еще только устанавливаем собственное отношение к окружающему нас миру, — ум со сложившимся уже строем мыслей они так легко не могут захватить. Преодоление привычного мышления часто требует большого нервного труда, и в этом лежат обычно истоки личной и общественной трагедии людей, провозглашающих идеи, усвоение которых требует от окружающих разрушения их привычного мышления.

За восемь лет до первых полетов братьев Райт Константин Эдуардович Циолковский опубликовал свой проект самолета, по конструкции очень далекого от машин его предшественников, но очень близкого к современному типу самолета. За десять лет до появления первого цеппелина Циолковский выступил с проектом своего дирижабля, оболочка которого изготовляется из волнистой стали, дирижабля гораздо более совершенного, чем цеппелины. И за пятнадцать лет до работ Годдарда, поднявшего вопрос о практическом использовании реактивного двигателя, Циолковский разработал теорию реактивного движения, дал схему космической ракеты, доказал возможность межпланетных путешествий, и все это — с исчерпывающей полнотой и доказательностью. Но понадобилось почти полвека, для того чтобы были поняты, усвоены и оценены идеи этого замечательного ученого.

Следует отметить, что в настоящее время Циолковский уже во всем мире признается патриархом ракетного летания, и приоритет его в этом деле не только не оспаривается, но имя его в связи с вопросом о ракетах встречается всюду.

Посмотрим, однако, в чем заключается значение его теории и выводов, в чем именно здесь является он пионером и что в этом отношении было сделано до него.

Обыкновенная, всем и давно известная ракета есть трубка, сделанная из картона и набитая порохом. Если поджечь спрессованную массу ее заряда с открытого конца, он не взрывается сразу, а горит постепенно.

Существует очень распространенное, но неправильное мнение, будто ракета летит, отталкиваясь от воздуха струей выходящих из нее газов. На самом деле ракета при полете вовсе не опирается на воздух и не отталкивается от него. Зажженная ракета может лететь и в безвоздушном пространстве. Сжатые в трубке ракеты газообразные продукты сгорания, стремясь расшириться, давят на стенки трубки во все стороны равномерно, но дело в том, что боковые давления уравновешены стенками трубки, а продольное давление не уравновешено, так как газы снизу выходят наружу. Давление вверх поэтому сильнее, чем вниз, где газы свободно выходят. Вот это давление вверх, не уравновешиваемое снизу, и заставляет ракету двигаться вперед с большой скоростью.