Фабрика тепла и электричества

Гидравлические двигатели

 

 

Активная гидравлическая турбина. Вода под большим давлением поступает в мундштук 1 - отверстие его регулируется иглой от маховичка 2 - мундштук направляет воду на лопатки рабочего колеса

Гидравлический двигатель — древнейший механический двигатель, известный человечеству. История его возникновения и развития насчитывает более 2 тыс. лет. Водяное колесо было известно еще жителям древнего Египта, Вавилона, Индии. Уже тогда они пользовались им для орошения полей. Позднее, в XVIII в., водяные колеса приводили в движение мельничные жернова, насосы, откачивавшие воду из рудников и шахт, поднимали руду и уголь на поверхность земли. А в XIX в. водяное колесо послужило основой для создания более совершенной конструкции — гидравлической турбины.

По принципу действия гидравлические турбины сходны с паровыми; их также разделяют на активные и реактивные.

В активной турбине энергия воды, зависящая от высоты ее положения или напора, превращается в скоростную энергию движения ее струи. Вода выливается на рабочее колесо 3 через отверстие трубы. Чтобы вода не двигалась по всей трубе с большой скоростью (это вызвало бы потери энергии от трения), давление превращается в скорость на коротком ее участке— на выходе, называемом насадкой, или мундштуком 1. Вышедшая из насадки водяная струя подобна струе пара и действует по тому же принципу.

Для безударного входа и поворота струи на 180° ковшу турбины придают форму двух полуокружностей с ножом между ними, на который вода входит с большой скоростью. Если скорость ковша будет вдвое меньше скорости струи, то вода, обогнув ковш, сойдет с лопатки со скоростью, равной скорости самой лопатки. А так как они движутся в разные стороны, действительная скорость сходящей струи будет равна нулю. Всю скорость вода передаст ковшу.

Поворотно-лопастная турбина и гидрогенератор.

Таким образом, у активной гидравлической турбины, как и у паровой, все давление превращается в скорость в насадке (на лопатках происходит только изменение скорости). А давление перед лопаткой и за ней одно и то же и равно атмосферному.

В реактивной гидравлической турбине вода также подходит по трубе. Суживающийся конец этой трубы представляет собой направляющий аппарат. В нем только часть давления воды превращается в скорость, с которой вода подходит к лопаткам рабочего колеса. Лопатки устроены так, что проход для воды в них сужается.

Таким образом, между лопатками, как и в направляющем аппарате, давление преобразуется в скорость. Поэтому перед лопатками рабочего колеса оно больше, чем за ними.

Так как давление на выходе обычно ниже атмосферного, то воду можно удерживать на некоторой высоте, в так называемой всасывающей трубе. Это позволяет располагать турбину выше нижнего уровня воды.

Широкое распространение получили радиально-осевые турбины. В них струя воды направляется сначала к центру (радиальное направление), а затем вдоль оси турбины (осевое направление). В горизонтальной реактивной радиально-осевой турбине направляющий аппарат имеет поворачивающиеся лопатки. Вода проходит в каналах между ними и попадает на рабочие лопатки. Поворот лопаток этого направляющего аппарата позволяет увеличивать или уменьшать проход воды между ними. Это дает возможность регулировать мощность турбины. Вода к направляющему аппарату подводится по спиральной камере.

В зависимости от назначения турбины можно получать различное число ее оборотов путем подбора надлежащей формы лопаток.

Радиально-осевые турбины применяют на больших реках с огромным расходом воды и сравнительно небольшим напором. Такие турбины установлены на Волховской ГЭС и на Днепровской ГЭС им. В. И. Ленина.

Прямоточная гидравлическая турбина укреплена на двух подшипниках, поддерживаемых стойками 1 и 2, расположенными наподобие колесных спиц. Перед турбиной находятся лопатки направляющего аппарата 3,а лопасти рабочего колеса 4 соединены ободом, на котором в виде кольца помещен электрогенератор 5. На маленьком рисунке дано общее расположение такой прямоточной турбины непосредственно в теле плотины

В начале XX в. был создан новый тип реактивной гидравлической турбины — пропеллерная турбина. Дальнейшее конструктивное усовершенствование привело к тому, что стало возможным регулировать ее работу путем автоматического поворота лопастей винта — пропеллера. Такие турбины называют поворотно-лопастными. В вертикальной трубе у них расположен винт с поворачивающимися лопастями. Вода попадает на него через лопатки направляющего аппарата.

Поворотно-лопастные турбины стали основным видом гидравлических двигателей на наших гидроэлектростанциях. Самые мощные в мире гидротурбины такого типа построены нашими заводами для Волжской и Сталинградской гидроэлектростанций. Диаметр рабочего колеса таких турбин — 9,3 м, а верхнего кольца — 14 м. Весит турбина 1460 Т.

Интересны новые прямоточные турбины, устанавливаемые непосредственно в теле плотины. Для этого в ней делается горизонтальный канал круглого сечения, в котором помещается вся турбогенераторная установка. Перед колесом турбины расположены лопатки направляющего аппарата 3. Лопасти 4 рабочего колеса имеют вращающийся вместе с ними обод, на котором расположен генератор тока 5.

Гидравлическая турбина — основной двигатель электростанций. Она одинаково успешно применяется как на гигантских ГЭС Волжского и Ангарского каскадов, так и на небольших реках, на районных и межколхозных гидроэлектростанциях.

Вторичная энергетика

 

 

Мы уже знаем, что необходимость передачи энергии на большие расстояния и удобного распределения ее между многочисленными потребителями вызвала к жизни вторичную энергетику.

Так работает электрическая машина постоянного тока.

Электрическая энергия — самый распространенный вид вторичной энергии. Получать ее можно разными способами. Гальванические элементы и батареи из этих элементов превращают химическую энергию в электрическую. Термоэлементы превращают теплоту в электроэнергию. Но проще и дешевле всего получать электроэнергию за счет механической работы, производимой тепловыми или гидравлическими двигателями. Первичные двигатели приводят в действие генераторы электрической энергии, которые вырабатывают электрический ток. А затем уже, подавая к машине электрический ток, можно получить снова механическую работу. В этом случае электрическая машина будет двигателем.

Механический электрогенератор и электродвигатель основаны на одном принципе — на взаимосвязи между электричеством и механической работой.

Электрические генераторы разделяются на генераторы постоянного и генераторы переменного электрического тока.

Электрические машины. А — некоторые типы асинхронных двигателей переменного трехфазного тока; Б — мощный двигатель постоянного тока для прокатного стана.

В генераторе постоянного тока нужно прежде всего выпрямить получающийся при вращении проводника переменный ток. Для этого генератор или двигатель постоянного тока делают как бы из большого числа отдельных секций. Каждая из них представляет собой отдельный виток провода со своим выводом. Это хорошо видно на схеме электрической машины постоянного тока. Здесь каждый виток соединен с пластинкой коллектора, которая при помощи щетки подключается к цепи только в тот момент, когда в витке возникает ток наибольшей силы. Коллектор такой машины отдает ток от каждого витка в цепь только в краткие промежутки времени, когда щетка соприкасается с пластинкой коллектора. «Срезанные» коллектором наибольшие токи одного направления, сливаясь, дают постоянный ток.

Двигатели постоянного тока (коллекторные) легко регулируются, легко меняют направление вращения, могут работать при разном числе оборотов. Поэтому их применяют главным образом на транспорте (трамвай, троллейбус, метро) или в тех случаях, когда по роду работы необходимо быстро менять направление вращения, например в прокатных станах.

При конструировании двигателей переменного тока использовано явление вращающегося магнитного поля. Еще в конце XIX в. итальянский ученый Г. Феррарис и югославский ученый Н. Тесла нашли способ получения вращающегося магнитного поля. Взяв две катушки, расположенные под прямым углом друг к другу, они направляли в них переменный ток таким образом, что ток, поступающий в одну катушку, отставал от тока второй катушки. Совместное действие этих двух токов создавало вращающееся магнитное поле. Вслед за вращением магнитного поля начинал вращаться и расположенный в нем проводник. Из-за некоторого отставания проводника от поля в процессе вращения машины, основанные на использовании этого явления, получили название асинхронные (несовпадающие во времени).

Широкое внедрение в технику переменного тока началось после изобретения в 1891 г. русским ученым М. О. Доливо-Добровольским системы трехфазного переменного тока. При этой системе берутся не две, а три катушки, соединяемые между собой двумя различными способами — звездой или треугольником.

Схема обмоток трехфазных двигателей и генераторов: наверху— треугольник, внизу — звезда.

Между этими катушками, закрепленными в корпусе — статоре двигателя, вращается ротор, обмотка которого имеет форму беличьего колеса.

Асинхронные двигатели получили исключительно широкое распространение. Они приводят в действие самые разнообразные станки, вентиляторы, насосы, ручной инструмент (дрели, пилы) и т.п.

Создание вторичных электрических двигателей, не нуждающихся в топливе, не дающих дыма и газов, легких и бесшумных, удобно регулируемых, связанных с источником энергии только проводами, произвело полную революцию в системе промышленного производства. Электропривод — основа электрификации — позволяет всюду заменить труд человека машиной, повышает производительность труда, открывает широкие возможности полной автоматизации производства.

Для питания током миллионов электродвигателей нужны генераторы электротока. Их делят на два класса (в зависимости от приводящего их в действие первичного двигателя).

Первый — турбогенераторы. Они приводятся в действие паровыми турбинами со скоростью 1,5-3 тыс. об/мин.

Второй — гидрогенераторы, которые приводятся в движение гидравлическими турбинами со скоростью 60/80 об/мин. Скорость вращения отразилась на конструкции генераторов.

При создании мощных турбогенераторов приходится преодолевать огромные трудности. Одна из них состоит в том, что ротор и обмотка такой машины должны быть прочными, способными противостоять громадным центробежным силам, развивающимся при скорости вращения до 3 тыс. об/мин.

Кроме того, генератор необходимо непрерывно охлаждать. Для этого в последнее время применяют водород. Его прогоняют мощным вентилятором через генератор.

Удивительные цифры Коленчатый вал двигателя трактора ДТ-54 делает 1300 об/мин. Это число нас не поражает. Но вот за 10-часовую смену вал успевает сделать 780 тыс. оборотов, а за летний сезон — 50 млн.! Во время работы двигателя непрерывно открываются и закрываются всасывающие и выхлопные клапаны. При этом время их работы отрегулировано с точностью до 0,0007 сек. Еще большей точностью обладает система зажигания карбюраторных двигателей, в которых момент появления искры рассчитан до 0,0002 долей секунды! Система зажигания двигателя одного из современных легковых автомобилей, например, при работе на средних оборотах дает за один только час 540 тыс. искр. А если вы поедете на этой машине из Москвы в Ленинград, то искры вспыхнут миллионы раз и всегда строго в назначенное время, ни разу не опоздав и не поспешив больше чем на 0,0002 доли секунды. Вот как точны современные двигатели!

В СССР уже построен турбогенератор мощностью 200 тыс. кет, ведется работа по созданию турбогенераторов мощностью 300, 600 тыс. кВт и еще больше.

В настоящее время турбогенераторы применяются в качестве составной части так называемых блоков, представляющих собой энергетическую установку громадной мощности. Она состоит из парогенератора (котла), паровой турбины и генератора электрического тока. Такие блоки полностью автоматизированы.

Энергетический блок: 1 — котел; 2 — турбина; 3 — генератор тока.

В мощных гидрогенераторах вал обычно расположен вертикально — в соответствии с валом гидротурбины. Число оборотов гидротурбины значительно меньше, чем у паровых турбин. Поэтому диаметр гидрогенератора возрастает по сравнению с турбогенератором и доходит до 14 м. По выпуску гидрогенераторов наша страна занимает первое место в мире.

Атомная электростанция

 

 

Уже давно ученые указывали, что в глубине атомов — мельчайших частичек вещества — скрыты поистине сказочные запасы энергии, которую можно освободить. Но человечество получило крошечную часть этих запасов совсем недавно — в конце 30-х годов нашего столетия. Оказалось, что ядра наиболее тяжелых элементов (по периодической таблице элементов Менделеева) — урана и тория — под воздействием нейтронов делятся. Разлетаясь с огромной скоростью, эти частички (осколки деления) могут передать веществу, в котором они движутся, часть своей энергии. Кроме того, при делении появляются новые нейтроны. Они в свою очередь вызывают распад ядер других атомов. Таким образом, может возникнуть цепная реакция, в которой число делений будет расти, подобно снежной лавине.

На этой основе и была сконструирована атомная (правильнее было бы говорить «ядерная») бомба. В ней внутриядерная энергия освобождается мгновенно — со страшным взрывом. Но одновременно выяснилось, что можно построить установки, в которых ядерная энергия будет выделяться замедленно. Число делений ядер и освобождаемая при этом энергия регулируются и поэтому строго постоянны. Называются такие устройства атомными котлами, или ядерными реакторами, а протекающие в них цепные ядерные реакции — управляемыми.

Пока еще эти устройства имеют небольшой к.п.д. Но по сравнению с обычными энергетическими установками, использующими нефть, уголь и другие виды топлива, у них много серьезных преимуществ. Так, если обычные установки сжигают сотни тонн горючего, то атомные реакторы такой же мощности расходуют лишь несколько граммов. А ведь только разведанные запасы урана и тория в 20 раз превосходят по количеству скрытой в них энергии все известные мировые запасы угля и нефти. Но уран пока еще дорог, переработка его сложна.

Перенос энергии

 

 

Атом работает в первом атомном ледоколе «Ленин».

В реакторах освобождается огромная энергия, скрытая в ядре атома. Используют ее самыми разнообразными способами.

В те дни, когда атомная энергия была лишь предметом мечты, воображению представлялись чудесные двигатели — небольшие, не требующие громоздких запасов топлива и в то же время развивающие колоссальные мощности. Сейчас мечта стала явью: атом движет машины, уже плавает атомный ледокол «Ленин».

Но пока что двигатели на ядерном топливе — очень сложные сооружения. Ведь реактор испускает опасные лучи и частицы, и его нужно окружать надежной стеной.

Правда, на судах можно не защищать его со всех сторон — одну из защитных стенок прекрасно заменит дно корабля. Вес морского двигателя будет меньше, чем сухопутного. Но все равно атомные двигатели пока еще очень громоздки.

А сама работа ядерного реактора в качестве двигателя в общем мало отличается от работы его на атомных электростанциях, на которых турбины движутся теплом, выделяемым делящимися ядрами. Турбины в свою очередь вращают генераторы. На атомном ледоколе предварительно создается электрический ток, которым питаются двигатели этого корабля.

Как передается двигателям и турбинам освобожденная внутриатомная энергия?

При делении ядер тяжелых атомов образуются осколки. С колоссальной скоростью разлетаются они в разные стороны и уносят с собой освобожденную энергию. Замедляясь, они передают свою энергию окружающим атомам. В результате повышается температура. Так как деление идет все время, то и тепла накапливается все больше и больше. Его необходимо отводить из реактора.

И тут на арену появляется теплоноситель. Само название показывает, что он обязан «тепло носить». «Носит» тепло он из атомного реактора, а передает его паровой машине или турбине.

Так все время и циркулирует теплоноситель: сначала забирает тепло в реакторе, потом отдает его и охлаждается, затем снова нагревается. При этом в реакторе поддерживается постоянная температура, а освобожденная энергия регулярно поступает в тепловую машину.

Чем быстрее перемещается теплоноситель, тем больше тепла он может забрать. Зависит это и от самих веществ, переносящих тепло: воды, расплавленных металлов, газов. Есть различные виды теплоносителей.

Первые киловатт-часы

 

 

Первенец ядерной энергетики — советская атомная электростанция. Она дала ток 27 июня 1954 г. Этот день по праву можно считать первым днем новой эры — эры мирного атома.

Реактор первой «атомной фабрики электричества» неоднородный. Замедлителем здесь служит графит. Источники энергии — урановые стержни. В обычном уране ядер урана-235 только 1/140 часть, а в урановых стержнях нашей первой электростанции уже 1/20 всех ядер. Это, конечно, повышает стоимость топлива, но зато размеры реактора уменьшаются.

В реактор погружено 128 семиметровых стержней. Они содержат 550 кГ ядерного топлива. Между двумя металлическими стенками стержней на глубину 170 см засыпается металлический уран. Весь реактор надежно укрыт массивными чугунными плитами.

В реакторе для передачи тепла есть две замкнутые системы из металлических трубок — два контура. В них циркулирует вода, очищенная от всех примесей. Вода первого контура проходит сверху вниз через урановые стержни, нагревается и отдает тепло парогенератору. Парогенератор и турбина соединены во второй контур. Таким образом вода первого контура нагревает воду второго.

Схема действия атомной электростанции: 1—ядерный реактор; 2—теплообменник; 3—фильтр; 4—паровая турбина; 5—генератор; 6—конденсатор; 7—деаэратор; 8—пусковой конденсатор; 9—резервный конденсатор; 10—насосы; 11—расширитель.

Не случайно, что оба контура замкнуты и вода в них не смешивается. Ведь вода первого контура находится под воздействием нейтронов и сама становится радиоактивной. Значит, появляется источник опасных для людей излучений. Другое дело вода второго контура. Это обычная очищенная вода. Она не принесет вреда ни людям, ни машинам. Пар этой воды и движет турбину.

Чем горячее пар, попадающий в турбину, тем выше ее коэффициент полезного действия. Чтобы вода второго контура сильнее нагревалась и легче превращалась в пар, нужно сильнее нагревать воду первого контура.

Но, чтобы вода не закипела, в первом контуре повышают давление до 100 атм. При таком большом давлении вода останется водой и не превратится в пар. Во втором же контуре, наоборот, необходимо, чтобы вода скорее закипала. Поэтому давление здесь небольшое — всего 12,5 атм.

Отдав свое тепло парогенератору и охладившись с 270 до 190°, вода первого контура снова возвращается в реактор, чтобы забрать очередную порцию тепла.

Управление атомной электростанцией сосредоточено на центральном щите. Сюда приходят сигналы от приборов, бдительно следящих за работой этого сложного механизма — за температурой, давлением, количеством нейтронов.

Так устроена первая в мире электростанция на ядерном «горючем». Фактически это тепловая электростанция. Только тепло в ней получается не за счет сгорания обычного топлива, а при помощи внутриядерного распада.

Энергетика будущего

 

 

Великие работы будущего могут проводиться только на базе новой могучей энергетики, опираясь на развитие металлургии и транспорта.

Энергетика, развиваясь, увеличивает власть человека над природой. Она — наш главный помощник в штурме космоса.

Электроэнергию измеряют киловатт-часами. 1 квт-ч электроэнергии способен поднять груз в 1 Т на высоту 367 м (без учета потерь на трение). С его помощью можно прокатать 50 кГ металлоизделий, продемонстрировать 4 раза большой фильм, добыть в шахте и выдать на-гора почти центнер угля, вывести в инкубаторе 30 цыплят, 2 недели бесперебойно снабжать водой одного жителя Москвы.

Мощная тепловая электростанция.

В 1959 г. советские электростанции выработали 264 млрд. квт-ч. А в 1965 г. страна получит уже 500-520 млрд. квт-ч — почти по 2300 квт-ч на каждого человека вместо 14 в 1913 г.

Семилетний план — это первый этап грандиозных преобразований в стране, намеченных на 15-20 лет. Как же будет развиваться советская энергетика в более отдаленном будущем?

По очень осторожному прогнозу, в 1970 г. мы должны получить 900 млрд. квт-ч, в 1975 г.— около 1500 млрд. квт-ч, а в 1980 г.— около 2300 млрд. квт-ч. Это в 260 раз больше плана ГОЭЛРО!

Непосредственное использование солнечной энергии Задача непосредственного использования солнечной энергии издавна привлекает К себе внимание ученых и инженеров многих стран. Замечательным успехом было создание солнечных батарей, питающих энергией радиопередатчик третьего советского спутника Земли. Достигнуты в этой области и некоторые другие успехи. Созданы специальные установки, плоские стеклянные пластины которых пропускают коротковолновые лучи Солнца, но не пропускают длинноволновые тепловые лучи. Это позволяет накапливать тепло. Такие установки уже сейчас приводят в действие насосы мощностью до 3 л.с. Для промышленного производства жароупорноіі керамики применяется установка с зеркалом диаметром более 12 м. С его помощыо получают температуры до 3000°. Построена также 40-тонная параболическая рефлекторная печь с алюминиевым зеркалом диаметром 8,5 м, которая служит для производства удобрений путем связывания атмосферного азота.

На душу населения в 1980 г. у нас должно приходиться около 8,5 тыс. квт-ч.

Главную роль в снабжении нашей страны электроэнергией и теплом (в виде пара и горячей воды) будут играть очень крупные тепловые электростанции (см. ст. «Фабрика тепла и электричества»).

В будущем мы будем строить электростанции мощностью до 3 млн. кВт и выше. На них будут работать очень экономичные турбогенераторы мощностью 200, 300 и даже 600 тыс. кВт. Проектировщики уже думают о создании турбогенератора в 1 млн. кВт — почти два Днепрогэса в одной компактной машине! Каждый турбогенератор будет снабжаться паром от своего гигантского котла. А на производство 1 квт-ч этим агрегатам понадобится не более 300 Г угля — небольшая горсть!

Будут строиться новые типы электростанций — газотурбинные. К. п. д. газовых турбин более высокий, чем паровых. А сами они значительно компактнее. Газовая турбина не требует воды. Сейчас у нас изготовляются газовые турбины мощностью в 25 тыс. кВт. В ближайшем будущем будут созданы машины в 50 тыс. и более кВт. В дальнейшем газотурбинные электростанции достигнут миллионной мощности. Они станут превращать дешевое топливо в электроэнергию.

Советские ученые открыли новые методы энергохимического использования топлива. Из торфа, бурых углей, сланцев перед их сжиганием в топках котлов будут извлекаться очень ценные продукты — газ для бытового и промышленного применения, смола, необходимая для получения химических продуктов и жидкого горючего.

Солнечная электростанция.

Таким образом, тепловая электростанция будущего превратится в сложный комбинат, который будет одновременно вырабатывать электрическую энергию, газ, пар и горячую воду для производственных и бытовых нужд, сырье для химической промышленности, а из остатков топлива — строительные материалы. Ученые уже давно думают над тем, нельзя ли непосредственно превращать топливо, свет, тепло, внутриядерную энергию в электроэнергию? Уже построены первые электрохимические генераторы. Пока еще они несовершенны, но все же это новый путь получения энергии. Возможно, придет время, когда уголь не нужно будет сжигать, чтобы превратить заключающуюся в нем химическую энергию в тепло и потом преобразовать его в механическую или электрическую энергию. Химическая энергия угля будет превращаться непосредственно в электроэнергию с высоким кпд. Это будет большой переворот в энергетике. Ученые считают, что можно будет соорудить колоссальные электрохимические генераторы прямо в толще угольных пластов под землей.

Энергию солнечных лучей тоже будут использовать. Советские ученые работают над созданием большой гелиотехники. Она позволит использовать солнечную энергию в промышленности. Для этого концентрацию солнечных лучей увеличивают при помощи больших зеркал. Такие машины могут работать почти так же, как и обычные котлы на топливе. В Ташкенте уже построена опытная солнечная установка с зеркалом диаметром 10 м. На ней получают лед и опресненную воду. Кроме того, проектируется крупная солнечная теплоэлектроцентраль в Араратской долине Армении. Паровой котел, связанный с паровой турбиной и поставленный в центре круга на 40-метровую башню, будут подогревать пучки солнечных лучей, отражаемые от группы концентрически расположенных зеркал. Зеркала установлены на специальных тележках-поездах, которые автоматически следуют за движением Солнца.

Огромное будущее предсказывают разработанному недавно новому методу непосредственного превращения солнечного тепла и света в электроэнергию при помощи полупроводников в термоэлектрогенераторах.

Солнечная электростанция.

По-новому будут использовать и энергию ветра. Она непостоянна, и подчинить ее нуждам человека трудно. Но советские ветроэнергетики непрестанно ищут методы «выравнивания» этой энергии. Один из возможных способов аккумулировать ветровую энергию — это электролитическое разложение воды на кислород и водород, а потом соединение их (когда нет ветра).

Советская энергетика стоит у начала использования глубинного вулканического тепла Земли. Такие возможности есть на Камчатке, Курильских о-вах, Кавказе, в Средней Азии.

Решается мировой техникой и проблема использования морских приливов. Все приливные гидроэлектростанции, предлагаемые пока проектировщиками, были бы очень дорогими и не обеспечивали бы надежного электроснабжения. Между тем общая мощность приливов и отливов на Земле достигает 7 • 10¹⁶ кВт.

Техника будущего обратится, вероятно, и к такому резерву, как малые температурные перепады в природе. Ведь возможности получения энергии от разницы температуры между водой в глубине океанов и наружного воздуха, например в Арктике и Антарктике, очень велики.

Не так далеко то время, когда атомная энергетика обеспечит нам сказочное обилие электроэнергии. В нашей стране уже вступают в строй мощные атомные электростанции, проектируются и строятся новые крупные АЭС. Они возникают прежде всего в районах, далеко расположенных от месторождений органического топлива и крупных рек. Остановится ли энергетика на этом этапе?

Уже занимается заря новой техники, основанной на использовании термоядерных электростанций.

Горючим для них будет тяжелый, а потом, возможно, и обычный водород. Производительность таких электростанций даже трудно себе представить. Выпивая воду из стакана, мы и не подозреваем, что в ней содержится огромное количество энергии.

Когда появятся термоядерные электростанции, то изобилие энергии позволит электрифицировать и полностью автоматизировать все производственные процессы.

Широкое развитие энергетики позволяет ставить вопрос о великих преобразовательных работах в нашей стране. Они настолько грандиозны, что неизбежно приобретут международное значение. О таких работах мечтают уже давно. Сейчас, например, орошают лишь около 2% площади всех пустынь. Культурными посевами и насаждениями занято едва ли 2% всех земель. Какое поле гигантских работ в будущем!

Широкие международные водохозяйственные системы помогут навсегда покончить с водным голодом в отдельных зонах Земли, стереть с лица нашей планеты желтые пятна пустынь.

Ветровая электростанция

Огромные преобразования необходимы и у нас. Посмотрите на физическую карту СССР. В глаза бросаются два колоссальных зеленых пятна: Западно-Сибирская низменность и Арало-Каспийская впадина. Это — важные житницы нашей страны в будущем. Они могут дать больше продуктов, чем производят сейчас США. Научная мысль работает над тем, как ликвидировать излишнюю увлажненность великой приобской равнины, как лучше провести живительный поток сибирской воды в знойные пустыни нашей страны.

Центральным и южным районам Европейской части страны нужно все больше и больше пресной воды. Вода становится важнейшим условием размещения промышленности и городов, основой жизни и здоровья людей.

Уже разработан проект переброски воды северных рек — Печоры, Северной Двины, Мезени — и их притоков в русла Волги, Днепра, Дона. Высказывается идея перехвата воды в низовьях Дуная, Днепра, Днестра, Дона и Кубани для орошения и обводнения южных районов. Эти огромные работы связываются с утеплением и освежением вод Черного моря, расширением зоны субтропиков на Кавказе и в Крыму.

Наши реки несут в себе огромную энергию — почти 3 тыс. млрд. квт-ч в год могут дать они! Уже сейчас наша страна вводит в строй мощные гидроэлектростанции, превосходящие наиболее крупные гидростанции капиталистических стран.

Строя каскады гидроэлектростанций, мы создадим единую водохозяйственную систему страны, соединим между собой все реки, все 14 морей, омывающих нашу землю, и три океана — Северный Ледовитый, Тихий и Атлантический.

Большое гидростроительство ведется в Китае. Там намечено сооружение на р. Янцзы гидроэлектростанции Санься небывалой мощности — 20-25 млн. кВт. На ней впервые будут установлены гидрогенераторы по 1 млн. кВт каждый.

Многим государствам уже сейчас очень нужны согласованные схемы международного комплексного использования отдельных рек. Первые ласточки такого международного сотрудничества — большие работы советских и китайских гидроэнергетиков по использованию Амура, работы по использованию пограничных рек с Монголией, Афганистаном, Ираном, Норвегией, Финляндией. Разрабатывается прямой водный путь Днепр — Эльба — первое звено возможной водноэнергетической системы Восточной и Западной Европы. Советские гидроэнергетики участвуют в сооружении высотной Асуанской плотины на р. Нил в Египте.

Природные условия и ресурсы распределены на Земле неравномерно.

В Азиатской части Советского Союза, например, сосредоточены наши главные природные сокровища. Там величайшие реки, мировые запасы леса, сказочные клады железа, цветных и редких металлов, много не использованных под посевы земель. Поэтому в будущем транспортные и энергетические связи Востока и Запада нашей страны придется перестраивать. Кроме того, Европа, природные ресурсы которой ограничены, развиваясь в условиях мирного сосуществования, будет обращаться к гигантским восточным базам дешевой энергии, топлива, леса, продовольствия и различного сырья.

Большое значение будут иметь международные магистральные трубопроводы нефти, газа, жидкого аммиака — основного средства увеличения плодородия земли.

Один из проектов плотины через Берингов пролив.

В ясные дни с мыса Дежнева виден американский берег. Берингов пролив — это единственно возможный пункт для сухопутной связи Азии с Америкой. Расстояние между станцией Большой Невер и железнодорожной сетью США через Берингов пролив составило бы 7200 км, т. е. было бы почти в полтора раза короче пути через Тихий океан. Сухопутный путь СССР — США отличался бы постоянством, надежностью и экономической выгодностью. Он должен иметь мощные скоростные локомотивы и большие вагоны. При скорости, превышающей 300 км/час, такие экспрессы покрывали бы расстояние от Сибирской магистрали до железнодорожной сети США почти за 30 час.

Новая дорога протяженностью около 4000 км (на нашей стороне) установила бы надежную связь с обширными пространствами Северо-Востока СССР с их неисчерпаемыми природными богатствами.

Путь СССР — США может быть почти одинаковой длины с Сибирской магистралью. Ее протяженность от Челябинска до Владивостока 7400 км, и построили ее за 15 лет (1891 — 1905).

По Сибирскую дорогу строило одно государство. А новая дорога — межконтинентальное сооружение, которое в условиях сотрудничества и мира смогут строить две страны.

Во многих странах мира миллионы людей интересуются инженерными проектами международного значения.

Уже теперь человек пытается искусственно воспроизвести такие титанические явления, как морские течения. Мечты о преобразовании климата Северного полушария Земли — уже не грезы, не воздушные замки. Над этой проблемой работают ученые и инженеры. Наука делает первый шаг к организованному перераспределению тепла Земли.

И вот возникла идея перекрыть Берингов пролив исполинским мостом-плотиной. В теле плотины установят тысячи пропеллерных насосов. Их приведут в действие мощные атомные электростанции.

Насосы создали бы теплое течение из Тихого океана в Атлантический, и оно могло бы смягчить климат Сибири и Северной Америки.

Но инженерная мысль идет дальше. Выдвигается новый вариант. Основная его задача — избавиться от мощного ледового покрова.

Много или мало? Всегда ли мы правильно судим о том, что такое «много» и что такое «мало»? Вот несколько человек поднимают по лестницам на пятый этаж стальной несгораемый шкаф весом в 300 кГ. Люди напрягают все свои силы, работа длится часами. А велико ли дело — вскипятить чайник воды? Всего 20 мин. работы газовой горелки. Однако расчеты показывают, что при кипячении двухлитрового чайника затрачивается энергия, достаточная для подъема трех стальных шкафов на крышу двадцатиэтажного дома!

Гольфстрим и его северные продолжения несут с собой гораздо больше тепла, чем Куро-Сио. Нужно направить атлантические воды через Полярный бассейн и Берингов пролив в Тихий океан. Насосы Беринговой плотины должны гнать воду не из Тихого океана в Ледовитый, а наоборот. Сквозной проход через Арктику масс теплых вод Атлантики перестроит систему теплых и холодных течений Северного полушария.

Воображению энергетиков уже рисуется искусственный Гольфстрим, который растопит вековые льды, ослабит холодные течения и превратит северные районы СССР и США в обширные цветущие зоны жизни. Над этой великой проблемой должны работать международные коллективы ученых и инженеров.