Странный корабль перекинулся гелиевой ловушкой для ветра

Когда-то этот человек мечтал дать миру новый тип транспорта, дешёвый и экономичный. Но его аппарат, напоминающий корабль пришельцев, так и не стал серийным. Тогда новатор подумал, да и уменьшил его в несколько раз, сказав: теперь это будет эффективная ветровая электростанция.

"Воздушный ротор от Magenn Power" (Magenn Power Air Rotor System — MARS) – это новый тип ветрогенератора. Он представляет собой привязной аппарат легче воздуха, поднимаемый гелием на высоты от 120 до 300 метров.

 

 

Такой необычный ветряк придумал канадец Фред Фергюсон (Fred Ferguson) и его компания Magenn Power.

Сам аэростат здесь и является ротором. Он снабжён лопастями-чашками и вращается в горизонтальной плоскости. Привязь и кабель, по которому энергия доставляется вниз, подведены к оси аэростата, снабжённой стабилизаторами. Там же закреплён и электрогенератор.

Внутренний край лопастей не касается поверхности цилиндра. Это важно для правильного обтекания ротора (иллюстрация с сайта magenn.com).

Интересная деталь проекта: авторы говорят, что эффект Магнуса (возникновение поперечной силы при обтекании воздухом вращающегося цилиндра) оказывает на установку благоприятное воздействие: дополнительно повышает темп вращения ротора, а ещё — стабильность аппарата.

Так, при росте скорости ветра MARS стремится подняться выше, вместо того, чтобы прижиматься к земле, как делал бы простой воздушный шарик на привязи. Благодаря чему ветряку не требуется какого-то специального управления.

По расчётам компании, MARS сможет нормально работать при скоростях ветра от 1 до 28 метров в секунду. Этот диапазон шире, чем у распространённых типов ветрогенераторов. Особенно важно (для окупаемости установки) именно то, что MARS сможет вращаться уже при довольно слабом ветре.

Изобретатели ветряка-аэростата говорят о большей эффективности системы (на 40-50%), в сравнении с аналогами, о невысокой стоимости (в расчёте на ватт), о лёгкости транспортировки, монтажа и эксплуатации.

Схема MARS (иллюстрация с сайта magenn.com).

Пока, впрочем, во всём этом создателям MARS приходится верить на слово. Но сейчас Magenn Power работает над изготовлением первых экземпляров. Их мощность составит 4 киловатта. Покупатели вскоре смогут заказать эти ветряки по цене $10 тысяч.

Мы уже рассказывали об одном летающем в небе ветрогенераторе. Тот вертолёт-ветряк – бесспорно, идея любопытная. Но ещё не проверенная. А вот конкурент из Канады обладает одним явным преимуществом: автор MARS не новичок в своём деле, и тот же эффект Магнуса давно приспособил (и проверил) для сходного, в чём-то, проекта.

Речь идёт о самом экзотическом, по всей видимости, дирижабле в мире по имени "Воздушный корабль Магнуса" (Magnus Airship). Фергюсон придумал его в 1978 году, а запатентовал в 1980-м.

Таким внушительным мог быть тяжёлый "Корабль Магнуса"... (иллюстрация с сайта magenn.com).

Magnus Airship – это большая сфера с гелием, вращающаяся на горизонтальной оси, к которой, в свою очередь, крепится кабина летающей машины, двигатели для создания горизонтальной тяги, моторы, вращающие саму сферу и собственно полезный груз.

Если вы посмотрите на такой аппарат сбоку, то при движении дирижабля вправо его сфера должна вращаться против часовой стрелки, то есть – в обратную сторону.

И чем больше поступательная скорость машины, тем больше "добавка Магнуса" к подъёмной силе, которую даёт гелий. То есть, за счёт эффекта Магнуса такой аппарат должен поднимать значительно больше груза, чем равный по объёму традиционный дирижабль.

Это и доказали испытания в аэродинамической трубе масштабных моделей, а позже – в небе – вполне работоспособных образцов, построенных Фергюсоном сотоварищи в начале 1980-х.

...А в таких вариантах он был построен в реальности (фотографии с сайта magenn.com).

Казалось бы, для вертикального старта с грузом нам всё равно нужна подъёмная сила от гелия, равная полному весу всей машины, и потому смысла в аэродинамическом подъёмном эффекте – никакого. Но для начального старта Magnus Airship добавляет к силе Архимеда тягу своих маршевых двигателей, которые поворачиваются вокруг вертикальной оси.

Потом их постепенно опускают горизонтально и по мере разгона корабля эффект Магнуса компенсирует недостающую подъёмную силу. А это значит, что для транспортировки 1 тонны груза нам нужен дирижабль меньшего объёма – значит – меньшей стоимости, с меньшим аэродинамическим сопротивлением, с меньшей парусностью.

Да, мы знаем, что транспортные дирижабли до сих пор остаются экзотикой, сколько бы хвалебных од им ни пели. Есть тут свои подводные камни, вроде той же парусности, необходимости огромных эллингов на земле и так далее, и тому подобное. Вот и изобретение Фергюсона не миновала чаша сия. На него до сих пор смотрят как на курьёз техники. Может, зря?

Зато теперь этот вращающийся корабль обратился оригинальным ветрогенератором, который, возможно, ожидает более завидная участь.

Статья о науки и техники получена: Membrana.ru