Читать «Юный техник, 2002 № 10» онлайн - страница 17

Бывали случаи, когда оставленные на бетонном поле аэродрома плоскогубцы или другие инструменты непонятно как оказывались внутри двигателя самолета и ломали лопатки компрессора. Стоимость их ремонта сравнима по цене с новым «Мерседесом», и, конечно, специалисты решили выяснить причину.

Поставили опыт. На поле аэродрома сделали ямку, зажгли дымовую шашку и накрыли ее стальной плитой с отверстиями. Когда к этому месту подкатили самолет и включили двигатель, то увидели, как образуется вихрь. При площади воздухозаборника двигателя порядка 1 м² площадь возникающего перед ним вихря в конечном итоге составляет всего 40–60 см². Концентрация энергии в нем оказалась довольно высока. Когда в вихрь сунули стальную трубу, то удержать ее в руках оказалось почти невозможно. Стало ясно, как инструменты попадают в двигатель. Но на этом опыты, увы, прекратили.

Как полагает В.А.Ацюковский, при сжатии тела вихря внешняя среда — атмосфера — совершает работу. Это означает, что чем меньше радиус вихря, тем больше окружная скорость его вращения и его энергия.

Процесс самопроизвольного сжатия тела вихря продолжается до тех пор, пока газ в стенках не уплотнится до некоторой критической величины. К этому моменту вихрь успевает набрать устойчивость и силу: ведь если его радиус уменьшился в 10 раз, то и скорость движения стенки возросла в 10, а энергия — в 100 раз! Плотность стенки возрастает при этом тоже примерно в 100 раз.

Проще говоря, это значит, что на неподвижное тело, попавшее в стенку вихря, будет действовать сила в 10 тысяч раз больше той, что действовала бы на него в момент зарождения вихря. На площади в 1 м² действует сила в 100 т. Немудрено, что никакие конструкции не могут перед ней устоять.

Из сказанного следует, что атмосферные вихри — циклоны и смерчи — это природные машины по переработке потенциальной энергии атмосферы в кинетическую. При этом над созданием каждого атмосферного вихря трудится вся атмосфера планеты. В результате происходит самопроизвольная концентрация рассеянной энергии в локальную, так называемая энергоинверсия.

Точно предсказывать время и место появления смерча специалисты пока не могут: в создании смерча участвует едва ли не вся атмосфера планеты, ни на секунду не остающаяся в покое, и нужно в масштабе реального времени получать и обрабатывать огромное количество различных данных. Но подвижки есть. В настоящее время, например, на орбиту Земли выводят новые спутники, которые будут передавать данные метеорологам в несколько раз оперативнее, чем те, с помощью которых ученые до сих пор исследовали атмосферные процессы. Есть планы использовать для изучения смерчей беспилотные летающие аппараты. Так что со временем нам удастся узнать о смерчах и их возникновении достаточно много. И тогда останется сделать следующий шаг: научиться создавать их искусственно. Зачем?

Мощность даже небольшого смерча диаметром 50 м и высотой в 1 км составляет не менее 100 миллионов киловатт. Это мощность всех электростанций бывшего СССР! Сумей человек создавать смерчи в заданном месте, чтобы они вращали ветротурбины, несметные потоки экологически чистой энергии оказались бы в его руках! И это не просто фантазия.