Читать «Юный техник, 2007 № 07» онлайн - страница 30
Журнал «Юный техник»
Зависимость от ветра для торговых и грузовых судов, безусловно, большой недостаток. Однако на небольших лодках рыболовов и туристов компактные роторные ветродвижители могли бы найти широкое применение.
Судя по опытам Флеттнера и Кусто, для получения одной и той же скорости мощность двигателя, вращающего ротор, была бы примерно в 20 раз ниже, чем мощность лодочного мотора, работающего на винт.
Для лодки необходимую мощность можно было бы получить, вращая ротор при помощи педалей. Средняя мощность, которую ноги человека могут давать без особого напряжения в течение длительного времени, составляет 100–200 Вт. При этом от роторов Флеттнера можно получить тягу, как от лодочного мотора мощностью 2–4 л.с. Добавим, что лодка двигалась бы в полной тишине, не пугая рыбу, и при полном отсутствии выхлопа. Такие суда можно оснастить подводными крыльями, и они, используя совместную силу ветра и мускульную силу человека, смогут двигаться со скоростью 30–40 км/ч. Если ветра нет, то мощность педалей можно переключить на винт.
Опыты по созданию судов с ротором Флеттнера можно начать с небольшой модели, приводимой в действие электродвигателем от игрушек.
В целом она не намного сложнее обычной модели лодки. Особое внимание нужно уделить изготовлению самого ротора. Его тягу можно рассчитать по формуле профессора В.И.Меркулова:
Р = 8,1U∙V∙d∙h,
где Р — сила тяги ротора в ньютонах, U — скорость ветра, м/с, V — линейная скорость поверхности ротора, м/с, d — диаметр ротора, м, h — высота ротора, м.
Если ротор сделать из банки от кофе диаметром 10 см и высотой 14 см, то при скорости ветра 5 м/с может получиться вполне приличная тяга в 2,8 Н, или 277 г. В таком случае ротор должен делать 16 об/с, или 960 об/мин.
В целях повышения устойчивости модель сделана по схеме катамарана. Расстояние между ее двумя пенопластовыми поплавками составляет 300 мм. К ним при помощи изогнутых дюралюминиевых трубок диаметром 8 — 10 мм крепится платформа, на которой установлен ротор Флеттнера. Если ротор выполнен в промышленных условиях достаточно точно и хорошо отбалансирован, его можно закрепить в одном опорном подшипнике. Самодельный ротор для устранения вибрации лучше закрепить в двух подшипниках. Один из них — нижний — укреплен на платформе, другой — на специальной раме вверху.
Ротор снабжен щитком для отклонения ветра, обтекающего его поверхность. Меняя положение этого щитка, можно уточнять направление движения судна. Щиток, в свою очередь, укреплен на двух латунных втулках, проходящих внутри подшипника, а вал ротора проходит внутри этих втулок. Положение щитка фиксируется при помощи шайбы с отверстиями, закрепленной наверху рамы. На нижнем конце вала ротора находится шкив, который при помощи резинового пассика от плеера соединен со шкивом на валу электромотора.
