Вічний двигун - не казка Луганські вчені-аграрії придумали, як качати воду для поливу «в
- Як народилася ідея створити «маятниковий двигун»?
- Спочатку вона належить сербському винахіднику Велько Мілкович. Ним було винайдено «подвійний маятник», який приводить в рух насос, ковальський прес, ударний інструмент. Суть ноу-хау в тому, що хитний маятник впливає на свою вісь хитання зі змінним навантаженням. Вона хитає кулісу і виконує корисну роботу. Причому в порівнянні з простим архімедовим важелем при тих же габаритах імпульс сили збільшується в кілька разів!
Взявши за основу цю ідею, ми розробили алгоритм розрахунку оптимальних параметрів «маятникового мотора». Наша математична модель дозволяє створити конструкцію, яка працює з максимальним ККД. Ми, наприклад, змоделювали роботу такого маятника в якості приводу для насоса, і результати обнадіюють. Постійний магніт створює поле, що міняє полюсність підкачує пристрою насоса.
- А чи буде продовження?
- Ми за схожим принципом придумали так званий насос на приводі з дебалансние ротором, який може стати хорошим помічником для наших овочівників. Це теж маятник, тільки обертального типу. На цей винахід отриманий патент. Втім, при цьому можна використовувати і альтернативні джерела енергії, коли колесо приводить в рух сила вітру або падаючої води. А якщо виготовити колесо у вигляді ковшового турбіни, то і при відключенні електродвигуна насос буде качати воду за рахунок так званої гідравлічної зворотного зв'язку. Як результат, безперебійний полив картоплі і овочів і солідна економія електрики.
- Такий принцип можна використовувати в самих різних сферах?
- Це так. Інерційний рушій є резон використовувати і на автотранспорті, в тому числі і на селі. Наприклад, Велько Мілкович сконструював самохідну візок, яка їде за рахунок роботи маятника! І ніяких вихлопів, забруднення навколишнього середовища! Цією ідеєю зацікавився професор ЮУрГАУ Геннадій Круглов, він запропонував за цим принципом сконструювати екологічний двигунів абсолютно нового типу, позбавлений мінусів бензинових моторів.
- А чи можливо застосувати ваші ноу-хау в греблях, для поливу сільгоспкультур?
- Для цього ми розробили так званий гідравлічний таран, який працює як би сам по собі, енегроподпіткой є сама текщая вода. В основі його конструкції лежить принцип гідроудару, відкритий ще в кінці ХVIII століття винахідником повітряної кулі Жаком-Етьєном Монгольф'є. Якщо рідина різко зупинити, то виникне стрибок тиску, це може привести до поломок в трубах. Але цей ефект може приносити і чималу користь. У 1968 році радянський фізик В. Овсепян допрацював алгоритм розрахунку гідротарана, але не брав до уваги інерційність ударного клапана.
Мною був придуманий спосіб підтримки максимально можливої продуктивності гідротарана при змінному вхідному напорі. Це дає можливість не перенастроювати гідротаран споживачеві, а відразу використовувати на будь-якому перепаді води. Гідравлічний таран перетворює «ударне» тиск в постійне, забезпечуючи зрошувальні системи водою. Для цього навіть не потрібна підкачка електромотором, вода сама себе качає!
Вода в гору потече!
- Чи можна застосувати гідроудар, якщо греблі і ухилу немає?
- У палаці царя Кноссоса на Криті виявили водопровідну систему, якій 4 тис. Років. По ній вода піднімалася без насоса з долини до вершини гори, на якій стояв палац! Все теракотові труби мали конічну форму - звужувалися на одному кінці. Вода впорскувалася з звуженого кінця труби в наступну трубу - нам це відомо з пневмозагрузочному сопла. Тим самим, в наступній трубі утворювалося знижений тиск, який імпульсивно всмоктують воду нагору на гору. Єгипетські гідравліки теж могли піднімати воду без насоса на високі гірські вершини, забезпечувати їй поливне землеробство.
Мальстрем з «струмочка»
- Чи є у вас винаходи, так би мовити, «на стику» цих ноу-хау?
- Ми отримали патент на перетворювач напору води в системі «турбіна-насос». Він, як і гідротаран, перетворює менший натиск в більший, але з більш високим ККД за рахунок оптимальних конструкцій «складових». Високошвидкісна турбіна в парі з низькошвидкісним насосом здатні подавати воду під високим тиском на висоту більшу, ніж її рівень «на вході» греблі! Ми прибираємо зайві деталі - генератор і електродвигун, і перетворювач напору качає воду без всяких витрат, тільки за рахунок енергії води. «На виході» - вагома економія, що для аграріїв в умовах подорожчання енергоресурсів дуже важливо.
- А якщо замість рідини газ? Наприклад, в колесах авто.
- Фізичні закони працюють і для рідини, і для газу. Наприклад, в складі творчої бригади вчених ЮУрГАУ, очолюваної кандидатом технічних наук Іриною Старунова, я робив розрахунок перекидаючого моменту і автоматичної перекачування газу в колесах трактора для додання йому стійкості навіть при підйомі «в гору». Щоб він не перекинувся на схилі, потрібно зменшити тиск в передніх колесах і перекачати частину газу в задні. Ми склали математичну модель руху в цих умовах і впоралися з цим завданням. А головне, модернізація може запобігти аваріям, врятувати життя і здоров'я людей.
- Які ще подібні ноу-хау у вас в активі?
- Ми запатентували нашу розробку по поєднанню гідротарана і сифона, так би мовити, «в одному флаконі». Гідротаран працює на перепаді рівнів води, а як зробити так, щоб не прокладати трубу «крізь» тіло греблі? Ми знайшли рішення - перекинули через неї трубу-сифон. Для його запуску на вході спеціальним пристроєм створюється початкове надлишковий тиск, а потім вода йде самопливом. А це здешевлення поливу, що безпосередньо позначається на рентабельності вирощування овочів.
- Створюється враження, що «вічний двигун» вже на підході.
- Це не так. Ми не винаходимо perpetuum mobile, а використовуємо закони фізики - гравітацію, круговорот води в природі ... Правда, прагнемо підвищити ККД, і це цілком реально. Наприклад, недавно український винахідник Андрій Ермола сконструював генератор, що працює на силі тяжкості вантажу і ефекту дзиги Софії Ковалевської (вона склала рівняння його руху). При впливі на вісь волчек немов втрачає оріенацію - починає «танцювати колами». Це явище, назване ексцентриситетом, відбувається через порушення балансу. Андрій Ермола стверджує, що «ручка дзиги» в таких умовах сама піднімається вгору, здійснюючи роботу. На перший погляд, це неможливо, оскільки суперечить нашим уявленням про збереження енергії. Адже таке може статися, якщо вічний двигун все ж існує!
- Як можна це пояснити? І - використовувати на користь людству.
- На мій погляд, це пов'язано з ефектом резонансу. Таке може бути, якщо система не закрита, а якось пов'язана з гравітацією, впливом резонансу. Якщо це так, то в майбутньому можливо створити насоси для поливу полів, ковальські преси та інші механізми, які стануть працювати «самі по собі»! Їх можна було б з вагомою користю застосовувати в багатьох отрослях АПК. Хотілося б провести дослідження, скласти математичну модель цього явища. Я вірю: коли-небудь ми зможемо підкорити, здавалося б, незрозумілі сили природи, поставити їх на службу людині.