Воздушный эскалатор перевезёт на землю энергию неба

Сделать электростанцию, действие которой основано на принципе полёта самолёта и работы эскалатора – кажется идеей, достойной не столько фантастического фильма, сколько наивного мультика. Но шутки тут, оказывается, ни при чём, ведь за разработку взялся не кто-нибудь, а видный человек – физик и космонавт в одном лице.

Laddermill – буквально "лестничная мельница" – очередное экологически чистое средство получения энергии буквально из воздуха. Устройство состоит из набора конструкций, наподобие толи воздушных змеев, толи авиационных крыльев, прикреплённых к тросу, закольцованному в огромную петлю.

Когда дует ветер, он действует на них точно так же, как и на крыло самолёта: благодаря форме крыла давление на нижнюю часть оказывается больше, чем на верхнюю, и за счёт этой разности возникает подъёмная сила.

 

 

В общем, всё как в авиации.

В зависимости от угла наклона крыла, на него может действовать различная подъёмная сила. Чем "горизонтальнее" оно расположено, тем меньше различие между силами, действующим сверху и снизу, а значит, оно будет слабее подвергаться воздействию ветра. И наоборот.

На первых порах Laddermill предполагалось сделать не на кольцевом тросе, а на прямом, а энергия должна была вырабатываться при наматывании и разматывании троса с барабана, укреплённого на земле (иллюстрация с сайта ockels.nl).

Крылья укреплены таким образом, что они по-разному ориентируются в пространстве в зависимости от их положения на тросе: те, которые находятся на восходящей части петли, установлены с большим углом атаки, чем те, что на нисходящей (там они почти горизонтальны, и даже немного наклонены вниз).

В результате этого получается, что подъёмная сила, действующая на поднимающиеся крылья превосходит силу, действующую на опускающиеся. Из-за этой разницы и происходит движение.

Всё, что остаётся – это пропустить закольцованный трос через колесо, установленное на земле. Ну и, разумеется, нужно как-нибудь применить вращение последнего, например, укрепив его на оси генератора. Для чего, собственно, всё и затевалось.

Для получения подъёмной силы сперва хотели использовать такие "самолётики", но позже отдали предпочтение более простому варианту (иллюстрация с сайта ockels.nl).

Идея Laddermill появилась ещё в 1995 году, но генераторных станций на её основе до сих пор не появилось. Зато смотреться установка могла бы очень красиво. Есть, кстати, возможность поглядеть на компьютерную модель (выполнимый файл, в котором можете поиграть с разными параметрами – от угла обзора до скорости ветра и узнать, к чему это приведёт; 452 килобайта). Если же боитесь запускать неизвестный софт, то просто посмотрите видеоролики, показывающие, как происходит движение — 1 и 2 (792 и 1972 килобайта соответственно).

Создатели Laddermil – группа нидерландских профессоров из Дельфтского технического университета (Technische Universiteit Delft) во главе с Вуббо Йоханнесом Окельсом (Wubbo J. Ockels).

	Карандашный рисунок неизвестного автора показывает Laddermill в действии. Такая вот идиллическая картина, возможно, ожидает нас. Или, по крайней мере, голландцев (иллюстрация с сайта ockels.nl).

Окельсу удалось проявить свою активность в разных сферах научной жизни — как теоретических, так и практических: от исследований в области ядерной физики до профессорской работы. А в 1985 году он даже побывал космонавтом (кстати, первым в истории Голландии) в миссии SТS-61A, в которой участвовал в качестве специалиста по полезной нагрузке.

Что же касается более "земных" достижений, то среди них он прославился как один из разработчиков солнечного автомобиля Nuna и рейсового суперавтобуса.

По сравнению с этими проектами Laddermill смотрится немного аляповато. Особенно из-за других вариантов, использующих для создания подъёмной силы не крылья, а с маленькие парашюты или небольшие планеры. Да и дизайн данного проекта намного проще, чем, например, у аналогичных устройств типа Flying Electric Generators или MARS. В самом деле, всё серьёзно — разработчики слишком авторитетны, чтобы заниматься такими инженерными развлечениями. Кстати, при желании можете ознакомиться с их научной статьёй (PDF-файл, 203 килобайта) с расчётами Ladermill.

Слева схематично показано положение крыла 1 – при спуске, 2 – наверху петли, 3 – внизу. На изображениях справа – общий вид работающей установки (иллюстрация с сайта ockels.nl).

Если верить Окельсу и его коллегам, то с помощью Ladermill можно получать немало электроэнергии. К примеру, они утверждают, что небольшой парк из таких установок может генерировать электроэнергию мощностью порядка 100 мегаватт.

Одна из самых больших проблем с такой электростанцией в том, что она кажется неустойчивой. Даже если элементы Ladermill будут очень лёгкими, она, в принципе, может попросту упасть при отсутствии ветра.

Вуббо Йоханнес Окельс. Как знать, может быть, его Ladermill – своеобразная попытка снова дотянуться до околоземного пространства, где он некогда побывал (фото с сайта esa.int).

Время падения можно оттянуть (чтобы дождаться ветра), если сделать Laddermill достаточно высокой. Оккелс учёл тот факт, что самолёты пролетают на высоте не менее 10 километров, а значит, установки могут без проблем подниматься до этого предела. Чем, наверное, будут очень оживлять загородный пейзаж (в целях безопасности их планируют располагать за 10-15 километров от населённых территорий).

В случае сильного ослабления ветра скорость потери высоты, по оценкам Оккелса и его коллег, составит порядка 15-20 километров в час – за это время персонал успеет что-нибудь придумать. Например, ориентировать все крылья горизонтально (они должны быть радиоуправляемыми), что ещё больше замедлит темп падения.

Испытания пока проводились только на компьютерных моделях. Но есть смысл попробовать протестировать Laddermill и "живьём". Возможно, это смогут сделать в 2008 году. А что, штука надёжная, экологичная, безопасная – ни людям, ни самолётам не угрожает.

Но, как мы знаем, даже "зелёная" энергетика оказывается источником всяких проблем: ветровая – для птиц, волновая – для сёрфингистов.

Впрочем, с Laddermill всё должно быть в порядке, и может быть, эту технологию когда-нибудь возьмутся опробовать. Только надо будет предупредить дельтапланеристов – на всякий случай.

Статья получена: Membrana.ru