А. Г. ПРЕСНЯКОВ
РОЖДЕНИЕ
И ВОПЛОЩЕНИЕ
ЗАМЫСЛА
(Записки изобретателя)
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА	1962	ЛЕНИНГРАД
В книге рассказывается о рождении и осуществле-
нии замыслов изобретателей и экспериментаторов. Дано
описание почти 40 оригинальных разработок из различ-
ных областей техники.
Автор рассказывает о том, какими путями решается
проблема инверсии (обратимости) тепловой и механиче-
ской энергии в электрическую. Большой интерес вызы-
вают идеи о новых источниках тока, о создании новых
комбинированных электроферромагнитных материалов,
о повышении скорости судов, «магнитной» теплице
и т. п.
Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.
6П2 Пресняков Александр Григорьевич
П 73 Рождение и воплощение замысла (Записки изобретателя)
М.—Л., Госэнергоиздат, 112 с. с черт.
6П2
Редактор Л. Б. Пирожников	Техн. редактор М. М. Широкова
Обложка художника Л. М. Кувшинникова
Сдано в набор 2I/II 1962 г.
Т-04389. Бумага 84X108"/»
Тираж 23 000 экз.
Подписано к печати 25/V 1962 г.
5,74 и. л.	Уч.-изд. л. 6.
Цена 30 коп.	Заказ 2118
Типография Госэиергоиздата. Москва, Шлюзовая паб., 10.
НА КРЫЛЬЯХ БОЛЬШОЙ МЕЧТЫ
Путь к открытию и изобретению не всегда прямой
и легкий. Акад. В. И. Вернадский очень образно ска-
зал: «...корни всякого открытия лежат далеко в глу-
бине, и, как волны, бьющиеся с разбега на берег, много
раз плещется человеческая мысль около подготовляе-
мого открытия, пока придет девятый вал!»
Девятый вал — вот венец творческого процесса. Он
приходит после длительных раздумий и экспериментов
и служит наградой упорству и настойчивости.
О замысле и его осуществлении повествуется в этой
небольшой книге. Автор ее — изобретатель и экспери-
ментатор Александр Григорьевич Пресняков. За три
с половиной десятилетия творческой деятельности он
усовершенствовал и открыл многое, чего не заметили
другие. Убеждаешься в этом, читая скупые строчки
описаний технических новинок.
Любовь к техническому творчеству появилась у не-
го в ранней юности. Будучи учеником средней школы,
он задался целью создать новые виды тепловых двига-
телей— турбину внутреннего горения и паровой дви-
гатель без ... котла.
Год от года круг интересов изобретателя расширял-
ся. Он разработал много оригинальных предложений
в различных областях электротехники, радиотехники,
электрохимии, механики.
На страницах этой книги можно прочесть о том, ка-
кими путями решается вечная и жгучая проблема ин-
версии (обратимости) тепловой и механической энер-
гии в электрическую. Интерес представляет рассказ
о металлургии в недрах земли, о новых средствах по-
вышения скорости судов, об орошении полей... воз-
духом.
3
Как возникают изобретения? Этот вопрос волнует
многих. 'Ведь сейчас к техническому творчеству приоб-
щаются миллионы людей, занятых в промышленности,
на транспорте, в сельском хозяйстве.
Практика опытных изобретателей особенно ценна
для молодежи. А девиз изобретателей — подмечать раз-
нообразные природные явления, изучать химические,
физические, биологические свойства веществ и на осно-
ве наблюдений создавать новые технологические про-
цессы, новые машины, приборы, всевозможные устрой-
ства.
Леонардо да-Винчи говорил, что природа одна учи-
тель истинного тения. Именно наблюдательность и кро-
потливое изучение сил природы приводят сначала
к поискам нового, а затем к замыслу и его осуществле-
нию.
Смелые мысли рождают великие открытия, круп-
ные изобретения. Об этом хорошо сказал патриарх
космонавтики К. Э. Циолковский: «... если не будем
свободно высказывать новые мысли, то и паука не
будет идти вперед». Именно так и случается в жизни.
Вчерашние смелые мысли стали сегодняшними делами,
а сегодняшние идеи будут делами завтрашними. Исто-
рия естествознания и техники оставила нам тысячи та-
ках примеров в различных областях человеческих по-
знаний.
Творческому дерзанию пет предела. Владимир
Ильич Лепин говорил: «Ум человеческий открыл много
диковинного в природе и откроет еще больше, увеличи-
вая тем свою власть над ней».
В содружестве с учеными наши изобретатели нахо-
дят практические пути для умножения материальных
богатств нашего народа.
В книге «Рождение и воплощение замысла» чита-
тель найдет много интересного. Она пробудит новые
мысли, новые идеи.
П. Александров,
заместитель председателя Тех-
нико-экономического совета
Мосгорсовнархоза, кандидат
экономических наук.
О ЗАМЫСЛЕ И ЕГО ВОЗНИКНОВЕНИИ
Часто на последней странице газеты или журнала
встречаем знакомую рубрику: «Новости техники».
С телеграфной лаконичностью заметка сообщает
о новом изобретении.
Она лишь информирует, а не рассказывает о кропот-
ливых и длительных поисках. Бывает и так, что изо-
бретение «возникло» без особых волнений, а лодка ав-
тора все же села на рифы косности и равнодушия. Одна-
ко изобретатели — оптимисты, их отличает упорство и
настойчивость в достижении цели. И рифы им нипочем!
Все равно ветер справедливости снимет с мели...
Старых изобретателей новички порой спрашивают:
«Наступила эпоха ракетной техники, электроники, ос-
воения космоса... Что же еще осталось открывать?...»
А между тем нерешенных вопросов великое множество
вокруг нас. Получается парадоксально: чем стреми-
тельнее движение техники; тем больше открывается воз-
можностей для приложения творческих сил.
Проследим «биографию» сегнетоэлектриков, обла-
дающих многими цепными физическими и в том числе
пьезоэлектрическими свойствами. Вначале их применя-
ли в качестве датчиков и приемников электрических си-
гналов. Куда только изобретатели их не пристраивали!
Пьезоэлементы стали звукоснимателями в радиограм-
мофонах, сигнализаторами смещений в пластах уголь-
ных шахт и полиметаллических рудников, были при-
менены в специальных манометрах. Сейчас в сочета-
нии с ферритами их применяют во всевозможных транс-
форматорах. Одни из них используются как источники
питания электровакуумных трубок, другие — в радио-
аппаратуре (например, трансформаторы промежуточ-
ной частоты).
5
Ныне на очереди стоит проблема использования се-
гнетоэлектриков как источников электроэнергии...
Еще ярче биография ферритов — «королей» элек-
троники. Беспокойная мысль исследователей и изобрета-
телей находит им новые «специальности» в радиосхемах,
кибернетических устройствах, ультразвуковой технике...
Лишь только изобретателю становится известным то
или иное свойство материала или новый физический эф-
фект, он сейчас же стремится найти им применение
в технике. Так часто рождаются оригинальные изобре-
тения.
Если взглянете па таблицу химических элементов
Д. И. Менделеева, то в группе лантанидов найдете ред-
коземельный элемент скандий. До последнего времени
он оставался по существу только символом. Почему? Его
довелось видеть может быть лишь тем химикам и метал-
лургам, которые участвуют в его добыче.
В литературе еще нет подробных характеристик скан-
дия. Зато недавно стало известно его замечательное
свойство — особая молекулярная пористость. И вот по-
падет он в руки изобретателя и будем великолепным «си-
том», отделяющим одни химические элементы от других.
Говорят, что скандия добыто на земле пока несколько
килограммов. Металлурги в содружестве с химиками вы-
делят и создадут достаточные его запасы. Тогда благода-
ря своим замечательным свойствам этот металл найдет
широкое применение в технике. Изобретательский гений
людей раскроет возможности для применения скандия.
Новейшие открытия и крупные изобретения откры-
вают дорогу другим, побочным.
Возьмите родословную ультразвука. Трудно будет,
видимо, найти имена первых изобретателей в этой обла-
сти. Число патентов и научных публикаций во всем мире
составляет уже много тысяч. Пожалуй не проходит дня,
чтобы не возникло во всем мире десятков и сотен новых
идей использования этого физического явления. Извест-
но, что энергию неслышимых звуков уже применяют для
интенсификации всевозможных технологических про-
цессов, очистки деталей, получения новых сплавов и т. д.
Подсчитано, что каждые 50 лет во всем мире объем
научных исследований возрастает примерно в 10 раз.
Сейчас на земном шаре выходит около 100 000 научных
и технических журналов.
6
Сколько же ежемесячно публикуется научных и тех-
нических идей и изобретений? Творческий гений людей
неисчерпаем. Факел изобретательского созидания неуга-
саем!
Психологи, воссоздавая картину творчества изобре-
тателей, всегда подробно останавливаются на методе ас-
социаций. В этом они вполне правы.
Аналогия сравнения часто приводит людей сначала
к идее, а позже и к формулированию изобретения. Не
случайно сейчас многие изобретатели стараются перени-
мать «опыт» у природы.
По аналогии создаются всевозможные «механические
руки» (подобно человеческой), строятся новые модели
летательных аппаратов с машущими крыльями (как
у птиц), синтезируются химические вещества со свойст-
вами живой машины, создаются модели химических
«нейронов» (нервных клеток) и т. д. Направление это
вполне верное и многообещающее.
Часто мы слышим призыв: «Покорить природу!». Ду-
мается, что под этим надо понимать не только ее ломку,
но прежде всего познание строения и развития материи
и взаимосвязи явлений. Лишь когда мы проникаем
в сокровенные тайны природы, — она перестает быть для
нас волшебницей, то злой, то доброй, и становится все
большим другом.
Для чего нужен эксперимент?
Приведем примеры.
Загадка спонтанного — самопроизвольного — намаг-
ничивания металлов долгое время не давала покоя уче-
ным всего мира. Исследователи магнитной лаборатории
Московского Государственного университета имени Ло-
моносова задумали ее разрешить с помощью тонкого
эксперимента.
Опыты решили провести с кристаллом железа. Из хи-
мии известно, что его элементарный кристалл -- это ку-
бик, построенный из девяти атомов. Восемь атомов рас-
положены по углам, а девятый — в центре. Кубик такой
ничтожно мал, и осязать или увидеть его невозможно.
Поэтому магнитологи университета решили для своих
экспериментов создать монокристалл, состоящий из
огромного количества этих элементарных кристалликов.
Такое содружество кубиков физики и химики именуют
кристаллической решеткой.
7
Но одно дело поставить задачу, другое дело — осу-
ществить. Много волнений, тревог принесли опыты по по-
лучению первого монокристалла железа. Была разрабо-
тана и построена высокочастотная печь. Плавку железа
производили в особом тигельке, который помещался
в индукторе — спирали высокочастотной печи. Нагрев
осуществлялся вихревыми токами Фуко.
Тигелек с расплавленным металлом за 36 ч опускал-
ся в индукторе на 20 см и постепенно охлаждался с по-
мощью особого устройства. Трубка с тиглем устанавли-
валась на диск, плавающий в сосуде с водой. Вода из
сосуда вытекала по капле. Уровень воды понижался
в сосуде очень равномерно и медленно. Так же медлен-
но и равномерно тигель переходил из горячей в более
холодную область. При этом температура понижалась
с 1 600 до 400° С.
Это принесло свои плоды: в слитке возникали круп-
ные зерна монокристаллов. Величина некоторых из них
достигала рекордных размеров: 6—8 мм.
Однако выращивание замечательных монокристаллов
не являлось самоцелью. Нужно было установить, как же
намагничивается тщательно отполированный шарик, вы-
точенный из монокристалла.
Исследователи изготовили соленоид - катушку, по
проволочной обмотке которой пропускался постоянный
ток. Искусственное магнитное поле внутри соленоида
нейтрализовало силовые линии магнитного поля Земли.
Одним словом, внутри соленоида отсутствовало магнит-
ное поле. При таких условиях шарик, покрытый тон-
чайшей .пыльцой из крокуса (железный порошок), по-
местили внутрь соленоида.
Во время этого эксперимента было замечено, что же-
лезная пыльца расположилась своеобразными узорами.
После длительных наблюдений и размышлений экспери-
ментаторы установили, что кристалл металла намагни-
чивается в различных направлениях. Опыты привели
к открытию так называемой анизотропии, т. е. неодина-
ковой магнитной проницаемости. Новый закон анизо-
тропии, вошедший в курсы физики, был открыт руково-
дителем исследований профессором университета, а ны-
не академиком ЛН БССР Н. С. Акуловым.
Закон анизотропии позволил установить, как будут
изменяться физические свойства металла в зависимости
8
от выбранного направления — его механическая проч-
ность, электропроводность, теплопроводность и пр.
Во время одного из опытов было сделано другое от-
крытие. Узор из железной пыльцы на шарике из моно-
кристалла был нарушен. Магнитные силовые линии обо-
гнули какое-то препятствие и этим создали своеобраз-
ный рисунок. Это обстоятельство очень заинтересовало
исследователей. После протравления металла в нем наш-
ли кусочек шлака. Такое наблюдение позволило сделать
вывод, что любую скрытую трещину в стальной детали
можно разгадать по внешнему рисунку, сделанному же-
лезной пыльцой. Так возникла магнитная металлогра-
фия, которая была внедрена в промышленность в каче-
стве дефектоскопии.
Эксперимент, имевший одну цель, позволил сделать
два важных открытия.
История техники и естествознания оставила нам мно-
го примеров, показывающих, как во время эксперимен-
тов были сделаны великие открытия.
Знаменитый датский ученый Эрстед однажды пока-
зывал своим студентам опыты с электричеством. Рядом
с проводником, входящим в электрическую цепь, оказал-
ся компас. Когда цепь была замкнута магнитная стрел-
ка компаса вдруг отклонилась. Заметив это, один любо-
знательный студент попросил ученого объяснить это яв-
ление. Пораженный виденным, Эрстед повторил опыт:
вновь замкнул цепь и опять стрелка компаса отклони-
лась. Так в результате много раз повторенных опытов
было сделано великое открытие связи между магнетизмом
и электричеством. Впоследствии Эрстед в своей книге
движение электрического тока назвал «электрическим
конфликтом»...
Открытие Эрстеда послужило важнейшим этапом для
изобретения электромагнита и многих других следующих
одно за другим открытий.
А вот другой пример. Проф. Рентген занимался ис-
следованием свечения стекла под действием катодных
лучей. Во время эксперимента он открыл новый вид из-
лучения, который был назван Х-лучами. Впоследствии их
назвали рентгеновыми лучами. Эти лучи невидимы. Но
физик их обнаружил по действию на фотографическую
пластинку и по способности вызывать свечение — флуо-
ресценцию многих веществ.
9
Так обнаруженный во время эксперимента, порой
едва заметный физический или химический эффект
часто оказывает громадную услугу науке и прогрессу
техники.
Французский физик Беккерель открыл радиоактив-
ность солей урана. Установил это он также с помощью
фотографической пластинки, которая, будучи защищен-
ной от света, чернела под влиянием излучения солей
урана. Это открытие послужило затем великим началом
изучения радиоактивности, а впоследствии и целой эпо-
хи исследований атомного ядра и к овладению челове-
чеством атомной энергии.
Эксперимент — важнейший этап в разработке изобре-
тения, а также совершении открытия.
Для каких же целей нужен эксперимент изобрета-
телю?
Вначале он служит ему практической проверкой пер-
вого открытого изобретателем наблюдения или задуман-
ной идеи. Па следующих этапах эксперимент позволяет
установить практическую осуществимость изобретения,
ценность и полезность предложения, получить практиче-
ские данные для проектирования промышленного образ-
ца устройства. Эксперимент часто открывает возмож-
ность усовершенствовать и еще полностью не оформлен-
ные в материале части и узлы сложной машины, аппа-
рата или какого-либо устройства.
Во время проведения эксперимента иногда достаточ-
но сделать простейшую действующую модель, называе-
мую макетом. Но бывает, что приходится сразу соору-
жать опытную промышленную установку, ибо макет не
дает полной картины работы устройства или машины.
В последнее время в связи с развитием технической
кибернетики возникла целая отрасль так называемых
моделирующих машин. Это электронно-вычислительные
устройства, дающие па экранах осциллографов в виде
кривых наилучшие решения отдельных узлов машины,
аппарата, прибора.
Первая модель ... Сколько волнений и тревог прино-
сит она ее творцу. Ведь она может первой возвестить
судьбу изобретения, крупного исследования, нового от-
крытия в науке.
Первенец может быть и несовершенен. По все же это
сгусток длительных размышлений, предварительных экс-
10
периментов. Как бы ни показала себя на испытании пер-
вая модель, она осветит путь творческих поисков.
Таким образом, успех изобретения часто зависит от
опыта на модели или макете. Проверка и опыт требуют-
ся всегда, при решении малых и больших проблем —
будь то создание опытного режущего инструмента или
новейших установок для осуществления термоядерного
процесса..
...Заглянем в творческую лабораторию, созданную па
Московском заводе счетно-аналитических машин. Рабо-
чий день окончен, а здесь в просторном помещении со-
брались беспокойные заводские умельцы — механик
Егоров, слесарь Скобеев, токарь Давыдов, фрезеровщик
Алексеев.
В эти часы все они отдают себя любимому занятию—
техническому творчеству.
На рабочем столе рядом с отвертками, гаечными клю-
чами и какими-то деталями разложены листы бумаги
с замысловатыми рисунками и цифрами. Эскизы сдела-
ны простым карандашом в творческой спешке. У завод-
ских изобретателей иного пути нет: ведь появившаяся
идея не ждет. Ее надо скорее графически запечатлеть.
Потому-то неровны линии у эскизов. Однако участники
бригады знают: если творческие работы успешно завер-
шатся, эти карандашные зарисовки сменяются безуко-
ризненно строгими линиями на ватмане.
Бригадир Борис Егоров перевел взгляд с эскиза па
друзей.
Сегодня нам предстоит испытать модель, — ска-
зал он.
Сотрудники творческой лаборатории подошли к мо-
дели автомата для навивки пружин, применяемых при
сборке табуляторов (счетных машин). Каждый из этих
новаторов является не только конструктором, по и изго-
товителем отдельных узлов.
Слесарь Скобеев в последний раз проверил прочность
крепления деталей, смазал трущиеся части. Механик
Егоров установил катушки со стальной проволокой и дал
токарю Давыдову сигнал пустить модель. Станок
вздрогнул. В действие пришли шестеренки и рычажки.
Первые пружинки упали на ладонь бригадиру Егорову.
Еще теплую «продукцию» автомата сотрудники лабо-
ратории внимательно осмотрели и убедились, что их труд
ме пропал зря. 1еперь завод сможет только за одну сме-
ну получить до 40 тыс. пружин.
Таков оказался итог длительных технических поис-
ков. Много вечеров провели заводские изобретатели,
прежде чем получили долгожданные пружинки, в кото-
рых па заводе большая нужда. Отдельные узлы автома-
та делали и переделывали но нескольку раз.
Помог и опыт механика Бориса Егорова. Он не нови-
чок в области моделирования. Еще до создания творче-
ской лаборатории ему довелось конструировать автомат.
Новая машина должна была прийти на помощь работ-
ницам, искусство которых можно сравнить лишь с ма-
стерством кружевниц. На крошечные колечки феррита
размером со спичечную головку наматывали по несколь-
ку сотен витков тончайшей проволоки.
Много месяцев потратил изобретатель на конструи-
рование своего станка.
Десятки моделей узлов и деталей построил он перед
тем, как выбрать окончательный вариант. Сколько пона-
добилось наблюдений из жизни. Мучительно долго он не
мог решить, как продеть проволоку через крохотное ко-
лечко. А вот однажды ему удалось увидеть, как крюч-
ком вяжут кружева. «Надо попробовать такой крю-
чок», — подумал он. На другой день, оставшись после
смены, он сделал специальный крючок. Взял феррито-
вое колечко и с помощью крючка легко продел прово-
локу. Опыт удался на славу.
Используя этот принцип, механик Егоров быстро
сконструировал специальный механизм. А через месяц
первая модель намоточного станка-автомата была им
смонтирована. Егоров заложил в его магазин феррито-
вые колечки, а на пульте нажатием кнопок дал задание
станку намотать необходимое число витков. Затем пу-
стил станок в действие. Через 2 минуты из станка выпал
готовый микротрансформатор. Была одержана победа.
Но Егорова это не успокоило. Он продолжал поиски,
стремясь увеличить производительность механизмов
станка.
После усовершенствования станок стал паматы-
1вать 400 колечек за 8 часов. Каждая работница сможет
теперь вместо 25—30 микротрансформаторов выпускать
до 800 шт. Ведь она вполне успеет обслуживать два
таких автомата.
12
Оригинальный станок Егорова демонстрировался па
Международной выставке в Нью-Йорке. Многие зару-
бежные фирмы высказали желание закупить намоточные
станки в СССР. Борису Егорову присвоено звание Героя
Социалистического Труда.
Показателен и опыт изобретателя Московского ком-
бината твердых сплавов Василия Кузнецова. Почти три
десятилетия он отдал творчеству. 11а его счету десятки
машин, механизмов, автоматических устройств, позво-
ливших нс только облегчить труд металлургов, но и зна-
чительно увеличить производство важнейших изделий из
твердых сплавов.
Вместе со своими товарищами но работе механик
Кузнецов принял участие в разработке гидравлического
автомата для прессовки твердосплавных зубков и пла-
стинок к буровым коронка,м и токарным резцам.
Изобретателям пришлоей решить много сложных тех-
нических задач во время конструирования отдельных уз-
лов машины.
Василий Кузнецов рассказывал автору:
-- Наш автомат предназначался для выпуска высоко-
качественных изделий. Все узлы должны были действо-
вать исключительно четко и надежно. Встал вопрос, как
сделать кассету, чтобы гнезда матрицы заполнялись по-
рошком равномерно. Это потребовало проведения боль-
шого числа опытов. Пришла идея сделать кассету под
углом. Взяли линейку и счищали порошок с гнезда ма-
трицы в разных направлениях. В результате эксперимен-
тирования пришли к выводу, что при движении вперед
кассета должна быть наклонена внутрь под углом
15—17°. Двигаясь в обратном направлении, задняя стен-
ка кассеты как бы ножом срезает верхний слой порош-
ка, а не сгребает. Распределение слоя порошка полу-
чается равномерным.
После опытов с линейкой появился эскиз оконча-
тельной конструкции кассеты.
Самой трудоемкой была разработка механизма для
автоматической приемки и укладки готовых изделий.
Трудность его конструирования состояла в том, что
спрессованные из порошка пластинки до спекания очень
хрупки, их острые грани могут осыпаться при неосторож-
ном прикосновении. Поэтому много моделей предшество-
вало созданию удобной конструкции механизма.
13
Последний вариант автоматического укладывающего
механизма оказался вполне надежным в работе. Специ-
альный толкатель плавно двигает спрессованную пла-
стинку на бесконечную ленту, движущуюся с необходи-
мой скоростью, а специальная вилка мягко и осторожно
переворачивает пластинку с плоскости на ребро. В тог
момент, когда на ленте уложено установленное число
пластин, срабатывает автомат и толкатель эластично
сдвигает пластины па противень...
•Мы говорили о заводских изобретателях, которым
- предоставлена возможность моделировать на средства
предприятий. А как же быть изобретателям-одиноч-
кам, которым часто предстоит экспериментировать в до-
машних условиях?
Опытные изобретатели сложное оборудование не при-
обретают. Они стараются, что возможно, изготовить соб-
ственноручно. Ведь часто случается, что те или иные
приборы, аппараты или «электрические схемы» нужны
только разве для одного опыта. От судьбы этого экспе-
римента зависит продолжительность их использования.
Если опыт удался и новая техническая идея восторжест-
вовала, экспериментатор может продолжительное время
пользоваться испытательной аппаратурой. А если опыт
не подтвердит идею, тогда оборудование и самый макет
теряет свою ценность.
Вот почему изобретатели пытаются осуществить экс-
перимент с наименьшими затратами средств и времени.
А это также требует большой выдумки, сообразительно-
сти и находчивости.
Нередко для опыта используются готовые узлы и де-
тали старых машин, аппаратов и приборов. Применение
их значительно ускоряет изготовление первой модели и
сокращает материальные расходы. Это подтверждено
практикой автора.
Изобретатели порой не в силах сами осуществить экс-
перимент. Проведение опыта требует значительных за-
трат на изготовление сложных моделей. А предприятия
или учреждения, куда обращается автор предложения,
его не поддерживают. В то же время спор изобретателя
с его оппонентами мог бы окончательно разрешиться
лишь во время демонстрации модели установки.
Как же разрешить задачи по созданию эксперимен-
тальных баз и консультативных пунктов?
14
Совнархозы и отдельные предприятия должны день
ото дня расширять экспериментальные базы на средст-
ва, получаемые от экономии в результате внедрения
изобретений и рационализаторских предложений.
Перед комсомольскими организациями и первичными
организациями Всесоюзного общества изобретателей и
рационализаторов открывается большое поле деятель-
ности. Они могут организовать общественные посты и
обеспечить контроль за продвижением ценных техниче-
ских новинок.
В городах следует создавать общественные бюро
консультаций и содействия из местных специалистов-об-
щественников. Эти бюро будут оказывать большую прак-
тическую помощь изобретателям-одиночкам. За созда-
ние таких бюро могут взяться местные отделения обще-
ства изобретателей.
Нужно всячески сокращать томительное время от воз-
никновения идеи до изготовления первой модели.
Теперь все чаще задают вопрос: «убьет ли киберне-
тика изобретательство?».
Техническая кибернетика — великолепный образец
творческого итога коллективного творчества ученых и
изобретателей — решительно вносит переворот в различ-
ные области техники.
Счетно-решающее устройство вторгается в сложней-
шую область человеческого мышления и прекрасно по-
могает людям.
Во многих областях знаний кибернетические машины
должны «сберечь десятилетия». Что это означает? Ис-
пользуя электронные .машины, можно в тысячи раз уско-
рить теоретические расчеты, моделировать, осуществлять
сложные анализы. Машина всегда в руках человека. Без
него она не сможет самостоятельно выполнять даже про-
стейшие задачи. Гений человека непрерывно совершенст-
вует кибернетические устройства и усложняет для них
программы. А счетно-решающие машины, повинуясь во-
ле и разуму человека, будут исполнять его разумные ис-
числения.
Будет ли плодотворен труд изобретателя, посвятив-
шего свое творчество изобретательству будущего, по су-
ществу находящегося на грани научной фантастики? Ес-
ли его идея строится, как говорят, на строгом научном
фундаменте, то что же здесь зазорного? И все же иной
15
эксперт «не рискнет» одобрить оригинальную, казалось
бы, заявку...
Изобретатель должен смело заглядывать вперед.
Ведь без смелого полета мысли и веры в свой творче-
ский труд он будет всегда бессилен создать нечто зна-
чительное. Только дав волю фантазии, можно быстрее
содействовать техническому прогрессу, открывать скры-
тые пока от нее явления.
Физик Дирак, высказывавший гипотезу об антиве-
ществе, нс приводил практических доказательств вовсе.
Его гипотеза возникла скорее в результате умозритель-
ного заключения и математических расчетов. Лишь спу-
стя несколько лет это изумительное открытие экспери-
ментально подтвердилось и с повой силой засияло в ми-
ре пауки. Открытие Дирака сделало переворот в физике.
Изменились взгляды на пустоту, называемую ва-
куумом. «Нет вакуума, — подчеркнул великий физик,—
пустота, все пространство Вселенной заполнено электро-
нами положительных энергий». Пришедшая из фантазии
тончайшая физическая теория восторжествовала.
Авторы смелой гипотезы или изобретения будущего
должны быть засвидетельствованы официальным доку-
ментом, подтверждающим их приоритет.
Научная фантастика и строгая наука должны вести
вперед первооткрывателя и изобретателя.
ВИХРЕВОЙ ГЕНЕРАТОР
Всем знакома привычная картина. Полыхает пламя
в котлах-исполинах высотой с многоэтажный дом. Реву-
щий пар оживляет турбину. Свою мощь она передает
машинному электрогенератору. Эта схема: котел—тур-
бина — генератор уже которое десятилетие несет верную
службу. Электрическая энергия, выработанная на тепло-
вых электростанциях, полноводными реками растекается
по стране.
Машинный генератор — пришелец из прошлого века.
Несмотря на это, он процветает и в наши дни. Его ле-
леют исследователи, конструкторы, изобретатели. Они
совершенствуют его, непрерывно повышают мощность.
В распространенном машинном генераторе электри-
ческий ток вырабатывается при пересечении силовых
линий магнитного поля обмоткой из медных проводов.
16
Автору этих строк пришла мысль заменить такую обмот-
ку парами металлов.
Изготовленная из тугоплавкого стекла модель под-
твердила мысленную догадку, что вихревой поток паров
металла вполне может заменить обмотку из проводов.
Пропущенный через
участок камеры, где
расположен магнит, та-
кой вихрь рождает по-
стоянный электриче-
ский ток. Ток снимает-
ся с электродов, рас-
положенных внутри ка-
меры. Металл-«обмот-
ка» не расходуется: он
может циркулировать
в замкнутой камере.
На фотографии (рис.
1) показаны настоль-
ные модели вихревого
генератора. В них, ко-
нечно, круговой поток
не замкнут. В промыш-
ленных же образцах он
может быть замкнут.
Как показано на рис. 2,
под действием теплоты
металл испаряется.
Пары металла устрем-
ляются в камеру, где
установлены электро-
ды 1 и полюсы магни-
тов 2. Пары рабочего
металла конденсиру-
ются и уже конденсат
индукционным насо-
сом 3 автоматически переносится в зону нагрева.
Для того чтобы снизить температуру испарения,
устранить окисления рабочей среды, в системе обеспечи-
валась откачка воздуха до больших значений. Вовремя
экспериментов опыты проводились с натрием, лгйлЯгм и
ртутью. Готовятся эксперименты с рубидием
Первые эксперименты показали,	сбежать
211ft
17
такую «вихревую»
два агрегата: топку
Постройке большой у
еще многочисленные
испытать различные
электростанцию, содержащую всего
и генератор.
становии будут предшествовать
опыты на
моделях. Ведь предстоит
Рис. 2. Схема вихревой элек-
тростанции.
материалы, из которых должна
быть изготовлена рабочая
камера «вихревого генерато-
ра», действующего без кот-
ла и турбины.
Чем же заманчива «вих-
ревая электростанция»? Она
будет конструктивно про-
стой и дешевой в изготовле-
нии и несложной в эксплуа-
тации. Коэффициент полез-
ного действия ее должен
но будет сжигать твердое,
топливо. Не исключена и
быть (главным образом
из-за меныпих потерь теп-
ла) значительно выше, чем
у паро- и газотурбинных
установок. В ее топке мож-
жидкое или газообразное
возможность использования
тепла ядерных процессов.
Управление «вихревым генератором» сводится лишь
к регулированию горения в топке. Поэтому «вихревые
электростанции» могут быть автоматическими.
ТЕРМОИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Еще много лет назад автором был проделан такой
опыт: сквозь стеклянную колбу с помощью лупы был
направлен сфокусированный солнечный луч на подогре-
ваемый катод электронной радиолампы. Чувствительный
прибор, присоединенный к ножкам лампы, зафиксировал
появление тока. Разогретая окисная пленка катода ис-
пускала рой электронов, которые устремлялись к холод-
ным участкам радиолампы.
Затем опыты были усложнены. На металлическую
пластину наносился слой оксида. Сверху устанавлива-
лась крышка — радиатор. Зазор между днищем и крыш-
кой обеспечивался вырезанными колечками из слюды.
Вся система скреплялась винтами (рис. 3).
18
Однако такой генератор не обеспечивал ДолЖного ва-
куума и быстро выходил из строя. Пришлось перейти
к более сложным конструкциям. При участии сотрудника
Института металлургии Акаде-
мии наук СССР Т. И. Дедусь
были изготовлены металлостек-
лянные термоионные генера-
торы.
Днище-эмиттер покрыва-
лось тонким слоем специально-
го оксида. После припайки
крышки и откачки воздуха
вводилось небольшое количе-
ство паров цезия. Это позволи-
ло несколько увеличить зазор
между электродами генерато-
ра (рис. 4).	Рис. 3. Первая модель гене-
Применепие оксида позво-	ратора.
лило значительно снизить тем-
пературу нагрева днища термоионного генератора.
В настоящее время опыты продолжаются. Они на-
правлены к тому, чтобы повысить к. п. д. генератора.
Вообще термоионный источник очень перспективен,
так как открывает возможность прямого преобразования
тепловой энергии в электрическую.
2*
Рис. 4. Вторая модель генератора.
19
ЖИДКОСТНЫЙ ИОННЫЙ ГЕНЕРАТОР
Генерирование тока вполне возможно осуществить
центрифугированием электролита.
Известно, что электролиты содержат ионы разных
атомов. Поэтому, если подобрать такие растворы, кото-
рые содержат атомы с малым и большим порядковым
числом, то при центрифугировании можно добиться их
резкого разделения и, следовательно, получить разность
потенциалов.
На рис. 5 показан такой генератор. Он состоит из
двух нерастворимых в электролитах угольных ободов-
Рис. 5. Модель жидкостного, генератора.
электродов — малого 1 и большого 2. От них идут отво-
ды к коллектору. Сосуд делается из диэлектрика — рези-
ны, полистирола или других материалов.
Генератор может приводиться в движение от любого
двигателя—парового, внутреннего сгорания, водяной
турбины, ветрового колеса. Так же как и в любом ис-
точнике тока, в этом генераторе напряжение зависит от
скорости вращения и приложенной механической энер-
гии. Поэтому, либо увеличивая скорости двигателя, ли-
бо используя редукторы, надо добиваться значительного
числа оборотов.
Рецептуру электролитов следует подбирать с приме-
нением очень активных металлов, а не газов. Надо пом-
нить, что ионы газов, будучи восстановлены и выделены
из электролитов, вызовут поляризацию, т. е. полное пре-
кращение тока. Эксперименты проводились с раствора-
20
Мй соляной кислоты и соединениями, содержащими ионы
металлов и в том числе йодидом калия. На электродах
йод давал отрицательный потенциал, а калий —положи-
тельный- Во время стремительного движения происходит
иод действием центробежной силы разделение тяжелых
и легких ионов. Отрицательные ионы йода, как более тя-
желые, занимают крайнее положение на большом ободе,
а более легкие положительные ионы калия -  на малом
ободе.
Чтобы затормозить вращение жидкости, целесообраз-
но установить перегородки, разделив ротор на отдельные
секторы.
Жидкостный ионный генератор пополнит число новых
источников тока.
ПАЯЛЬНАЯ ЛАМПА-ГЕНЕРАТОР
Рис. 6. Лампа с при-
ставкой.
В период экспериментов с вихревым генератором по-
явилась идея получить ток в пламени паяльной лампы.
Ведь во время горения развивается высокая темпе-
ратура. При такой температуре продукты сгорания при-
обретают свойства плазмы. Горя-
щие газы ионизуются и возни-
кает, следовательно, возможность
ими управлять с помощью магнит-
ного поля.
Как осуществляется это практи-
чески?
Па горелку ваяльной лампы 1
можно надеть специальную при-
ставку (рис. 6). Приставка состоит
из двух угольных электродов 3 для
отвода энергии и магнитов (целесо-
образно— постоянных) 2 с радиа-
торами для охлаждения.
Повысить к. п. д. такой установи
радиоактивных излучений. .В частности, например, сле-
дует использовать капсулу с излучением альфа-частиц
для дополнительной ионизации.
Паяльные лампы-генераторы смогут найти примене-
ние в туристских походах, во время работы мелких групп
экспедиций и т. д.
можно с помощью
21
ТЕРМОЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР
С КАТАЛИТИЧЕСКИМ ТЕПЛОВЫМ РЕАКТОРОМ
Заманчивая идея непосредственного преобразования
тепловой энергии в электрическую давно интересует уче-
ных и исследователей/Немецкий физик Зеебек в 1820 г.
открыл эффект возникновения электрического тока при
нагреве одного из спаев двух разнородных металлов, что
послужило началом конструирования различных образ-
цов термоэлементов.
Первыми батарею термоэлементов создали Эрстед и
Фурье. Опа была собрана из спаянных между собой па-
лочек висмута и сурьмы. Элементы батареи располага-
лись по прямой линии. Висмутовые палочки с одной сто-
роны имели отростки, которые погружались в лед. Спаи,
не имеющие отростков, нагревались до температуры око-
ло 200° С небольшими газовыми горелками. Батарея
имела чередующиеся, холодные и горячие спаи. Затем эта
батарея была усовершенствована Нобиле, который пред-
ложил расположить палочки металлов зигзагообразно.
Вслед за этим было создано еще несколько известных
в истории батарей. В батарее Маркуса термоэлементы
приготовлялись из мельхиора (сплав никеля, меди и
цинка) и висмута. Нагрев горячих спаев осуществлялся
бунзеповской горелкой.
Беккерель разработал конструкцию термобатареи,
в которой элементы собирались из сернистой меди и
мельхиора. Одни спаи нагревались газовым пламенем
до высокой температуры, другие охлаждались струей
воды.
В свое время были распространены батареи Ноэ,
в которых отрицательной ветвью служил мельхиор или
нейзильбер, а положительной — сплав сурьмы и цинка.
Нагрев производился горящим газом.
Более мощными были конструкции батарей Кламона.
Термоэлементами в них служили ветви из железа и спла-
ва сурьмы и цинка. Одна батарея нагревалась пламе-
нем светильного газа, а другая — топочными газами.
В последнее десятилетие в СССР ряд конструкций
термоэлементов разработан в Институте полупроводни-
ков Академии паук СССР. Вначале был создан угольный
термоэлектрогенератор, получающий тепло при сгорании
древесного угля. Охлаждение холодных спаев осущест-
22
влилось в нем специальной водяной рубашкой. По виду
такой генератор напоминал обычный самовар. Термоэле-
ментами в нем были сернистый свинец и сплав сурьмы и
цинка с небольшими добавками олова и висмута.
Потом был разработан угольный термоэлектрогенера-
тор с воздушным охлаждением. Для него термоэлементы
приготовлялись из сурьмяноцинкового сплава (с некото-
рой примесью других металлов) и медноникелевого
сплава типа константана.
Работники института создали далее конструкцию тер-
моэлектрогенератора ТГК-1, который работал на плоско-
фитильной десятилинейной керосиновой лампе. В нем
были использованы термоэлементы из сурьмяноцинко-
вого' сплава и константана. Мощность генератора состав-
ляла 1,6 вт при напряжении одной батареи 1,2 в и вто-
рой 1,7 в, что обеспечивает питание батарейных радио-
приемников «Воронеж», «Тула». Вторым образцом тако-
го же типа генератора является ТГК-3, работающий на
20-линейной круглофитильной лампе «молния». Мощ-
ность этого источника составляет уже 3 вт.
Еще более мощным термоэлектрогенератором оказа-
лась опытная установка ТГУ-1. Нагрев в ней ведется от
керогаза. Максимальная мощность источника составляет
14 вт. Она вполне обеспечивает питание полевой радио-
станции «Урожай».
В гелиолаборатории Энергетического института име-
ни Г. М. Кржижановского Академии паук СССР ведут-
ся работы по использованию солнечной радиации в ка-
честве источника нагрева термоблоков. Одна опытная
термоустановка развивала мощность 40, а другая 10 вт.
Проблема создания источников нагрева термоэлек-
трогенераторов еще полностью не разрешена. Поэтому
у автора появилась мысль применить высококалорийные
виды топлива — бензин и метанол (древесный спирт)
путем использования каталитического беспламенного го-
рения. Были сконструированы, изготовлены и испытаны
образцы специальных тепловых каталитических реакто-
ров.
Для ускорения химических процессов часто применя-
ют вещества, которые называются катализаторами. При-
мером может служить взрыв гремучего газа (смеси во-
дорода с кислородом) в присутствии мелкораздроблен-
ной платины. Обычно сахар при нагревании только пла-
?3
вится. Но стоит к нему поднести немного золы, и он при
нагревании ярко загорится. Зола служит катализатором.
Катализаторы применяются при выработке серной и
азотной кислот, получении синтетического каучука и т. п.
Использование катализаторов дает возможность уско-
рить в сотни и тысячи раз многие химические реакции.
При горении, т. е. соединении горючего вещества
с кислородом, происходит выделение большого количест-
ва тепла. Для этой реакции должны быть соблюдены со-
ответствующие условия и обеспечено определенное соот-
ношение между горючим и кислородом. Температура вос-
пламенения горючего колеблется от 300 до 700° С. Горе-
ние вначале возникает на одном участке, а затем рас-
пространяется по всему горючему веществу.
Накопление знании о катализе 'позволило изучить
процесс горения веществ без пламени. Газы и пары го-
рючих веществ вблизи окислительного катализатора лег-
ко вступают в реакцию соединения с кислородом возду-
ха, выделяя большое количество тепла. Во время этой
реакции катализатор может сильно накалиться, но пла-
мени не возникнет.
Процесс беспламенного горения происходит только
на поверхности катализатора и поэтому не распростра-
няется на все горючее. Первым беспламенное горение
осуществил английский физик Г. Деви. Им была сконст-
руирована «лампа без пламени». Опа представляла со-
бой спиртовую лампу с закрепленной над фитилем пла-
тиновой спиралью. Сначала загорался фитиль, его пла-
мя нагревало спираль. После угасания пламени проис-
ходило беспламенное горение паров спирта на поверхно-
сти спирали. Выделяющееся тепло накаляло спираль,
которая светилась в темноте.
Немецкий ученый Доберейнер успешно продолжил
опыты Г. Деви. Он установил, что губчатая платина мо-
жет даже вызвать вспышку водорода в воздухе. Им бы-
ла создана специальная установка, названная «водород-
ным огнивом» и служившая для извлечения огня. В се-
редине XIX в. такие установки были вытеснены появле-
нием так называемых шведских безопасных спичек.
Платиновые катализаторы сыграли большую роль
в создании различных конструкций приборов беспламен-
ного горения. Были, в частности, разработаны паровые
котлы, тигельные печи с поверхностным беспламенным
21
горением. Образцы беспламенных газовых горелок были
разработаны в Энергетическом институте имени
Г. М. Кржижановского и в Академии коммунального хо-
зяйства имени Памфилова.
Обычные каталитические нагревательные приборы
работают в результате экзотермического процесса окис-
ления паров жидкого горючего (бензина, спирта) па по-
верхности катализатора.
Общепринятым катализатором служит платина, при-
меняемая в форме тонкодисперспого металла, нанесенно-
го на волокнистый асбест. Большим достоинством пла-
тинового катализатора является обеспечение больших
поверхностей. ’Волокнистый асбест обладает сильно раз-
витой поверхностью, так как имеет бесчисленное множе-
ство ворсинок и волоконец. Мельчайшие частицы плати-
ны, осажденные на асбесте и закрепленные па его во-
локонцах, не разрушаются даже иод действием высоких
температур. Волокнистость асбеста препятствует спека-
нию разрозненных частиц металла.
Как же приготовляется платинированный асбест?
Вначале асбест пропитывается раствором хлорной пла-
тины. Восстановление металлической платины па асбе-
сте производится во время кипячения в щелочном рас-
творе формальдегида или в муравьинокислом натрии.
Более простым катализатором для поверхностного го-
рения паров метанола и бензина может служить сетка
из очень тонкой меди или из медносеребряного сплава
(95% меди и 5% серебра). Перед реакцией сетку сле-
дует нагреть до красного каления. Потом процесс бес-
пламенного горения будет идти самостоятельно. Беспла-
менное горение паров бензина и спирта может обеспечи-
вать окись хрома. Вначале это вещество обливается го-
рючим и зажигается спичкой. После нагрева оно само-
стоятельно обеспечивает протекание окислительной ре-
акции.
Как же устроен один из опытных тепловых реакторов
для термобатареи? На рис. 7,а и 7,6 видно, что он имеет
прямоугольный корпус 1, сделанный из тонкой листовой
латуни. С боков корпус выложен асбестом для тепловой
изоляции и сверху обтянут алюминиевым защитным чех-
лом. В нижней части корпуса с обоих его боков сделаны
круглые отверстия 3 для прохождения в реактор возду-
ха, в верхней части отверстия 2 для выхода продуктов
25
сгорания. Внутри корпуса па дне закрепляется прямо-
угольная ванна 4, набитая асбестовой ватой и перетяну-
тая, медной проволокой. Над ней располагается медная
коробочка 5 с многочисленными отверстиями. Внутри
нее помещен катализатор — платинированный асбест,
сверху на корпусе реактора установлены термоэлемен-
Рис. 7. Термоэлектрогенератор с каталитиче-
ским реактором.
/ — корпус; 2 —отверстия для выхода продуктов сгора-
ния; 3 —отверстия для прохождения в реактор воздуха;
4—ванна, набитая асбестовой ватой и перетянутая мед.
иой проволокой; 5 —медная коробка с отверстиями для
размещения катализатора — платинированного асбеста;
6—батарея термоэлементов; 7—радиатор воздушного
охлаждения.
ты 6, а поверх них прикреплен радиатор 7 для воздуш-
ного охлаждения, представляющий собой выточенную
гребенку из алюминия.
Размеры всей опытной установки таковы: длина 100,
ширина 70, высота 95 мм. При работе на метаноле тем-
пература достигла 250—270° С. При этом батарея термо-
элементов дает ток 12 ма при напряжении 8—12 в и
26
обеспечивает питание радиоприемника, имеющего пять
полупроводниковых триодов. Новый термоэлектрогенера-
тор демонстрировался в октябре 1957 г. в Политехниче-
ском музее.
При создании промышленных образцов каталитиче-
ских реакторов можно будет получать температуры от
300 до 450° С, что вполне достаточно для нагревания го-
рячих спаев термоэлементов, изготовленных из полупро-
водниковых материалов. Реакторы можно строить на
любую мощность.
Каталитические реакторы более удобны и в отличие
от керосиновых ламп, керогазов и примусов совершенно
безопасны в пожарном отношении. Они портативны, эко-
номичны и удобны в эксплуатации.
В настоящее время советскими учеными разработаны
новые окислительные катализаторы для недефицитных
материалов.
Это открывает большие возможности для массового
производства термоэлектрогеператоров с каталитически-
ми тепловыми реакторами.
РУЛОННЫЙ АККУМУЛЯТОР
Событие это произошло еще столетие назад. В 1860 г.
французский физик Гастон Планте, занимаясь опытами
по гальванопластике, опустил две свинцовые пластины
в банку с водным раствором серной кислоты. Каково же
было его удивление, когда он заметил, что после пропу-
скания тока от батареи гальванических элементов через
банку с пластинами эта банка сама стала источником
электрической энергии...
Так появился прототип современного свинцового
(кислотного) аккумулятора. Сегодня его можно увидеть,
например, подняв капот автомобиля.
Электрические аккумуляторы получили большое рас-
пространение не только на автотранспорте. Их широко
используют на телефонных станциях, в лабораториях, на
электрокарах, железнодорожных поездах.
Свинцовый аккумулятор прошел большой путь. Мно-
гие исследователи и изобретатели внесли в его конструк-
цию ряд технических новшеств, позволивших усовершен-
ствовать этот источник тока. И сегодня недавний «юби-
27
ляр» окружен большой заботой и вниманием советских
инженеров и конструкторов. Работники подольского за-
вода, например, проявили много творческой энергии, что-
бы наладить поточное производство этих источников то-
ка, которые нужны в автотранспорте и в других
отраслях техники.
Быстро развивается отрасль щелочных аккумулято-
ров. Их семейство разрастается год от года. Вначале
были распространены железоникелевые аккумуляторы.
Затем появились кадмийникелевые. Из лабораторий па
производство перешли цинкосеребряные, которые обеспе-
чивают высокие разрядные токи. Кстати, такие аккуму-
ляторы успешно были использованы на советских искус-
ственных спутниках Земли.
Недавно в печати появилось сообщение о создании
новых цинконикелевых щелочных аккумуляторов, кото-
рые также обладают хорошими эксплуатационными
свойствами.
Так день от дня электрические аккумуляторы стано-
вятся более экономичными и находят применение в но-
вых областях техники и быта. В настоящее время их
можно встретить и в мощном заводском электропогруз-
чике и в крохотном слуховом аппарате, умещающемся
в пластмассовой оправе очков.
Можно ли ожидать конструктивных изме-
нений в электрических аккумуляторах? Безусловно
можно. За десятилетия творческая мысль исследовате-
лей и инженеров помогла создать рациональные конст-
рукции электродов — самих накопителей энергии акку-
мулятора. Теперь при изготовлении их успешно исполь-
зуют полупроницаемую пластмассу. Производственники
научились спекать электроды из порошков, добиваясь
этим самым повышения к. п. д. источников тока.
Открыв крышку аккумулятора, мы видим чередую-
щиеся пластины положительных и отрицательных элек-
тродов. А нельзя ли изменить этот принцип, устоявший-
ся в десятилетиях? Оказалось, что можно. Пришла идея
автору этих строк принять рулонный принцип. Применяя
его, можно значительно упростить изготовление электри-
ческих аккумуляторов.
Производство рулонных аккумуляторов нетрудно пе-
ревести па поточный автоматизированный процесс.
В закрытой камере непрерывно движутся тончайшие
28
ленты из химически стойкого материала — стеклоткань
или хлорин — с будущими тоководами. На них наносят-
ся из металлизаторов металлы и их окислы (активная
масса). Ленты разрезаются по длине в зависимости от
заданной емкости аккумулятора, складываются вместе
с прокладкой, сворачиваются в рулоны и опускаются
в бачки.
Рис. 8. Принципиальная схема про-
изводства рулонных аккумуля-
торов.
На рис. 8 показана примерная схема производства
рулонных аккумуляторов.
Выпуск рулонных аккумуляторов может оказаться
более экономичным, так как отпадает ряд процессов при
изготовлении пластин—
отливка, штамповка,
спекание, а также на-
бивка активной массы
и т. д.
В бачке можно бо-
лее рационально раз-
местить сплошной «мо-
ток» электродов, чем
обычные	пластины.
Значит, откроется воз-
можность	увеличить
емкость источников то-
ка или уменьшить их
основы электродов не металлические 'пластины, а хими-
чески стойкую ткань, можно также будет экономить до-
рогие цветные металлы. И еще одно преимущество. Обо-
рудование будущего производства удастся использовать
для выпуска любых типов аккумуляторов — кислотных
габаоиты. Пцименяя в качестве
и щелочных.
Во время экспериментов свинец и его окислы, а так-
же цинк, серебро вносились обычными металлизаторами
на ткани из стекловолокна и хлориновую. Были проведе-
ны опыты по химическому «никелированию» стеклотка-
ни для положительных электродов.
Интересно отметить, что нанесение методом металли-
зации обеспечивает на электродах разветвленную (очень
пористую) структуру металлов, легко поддающуюся
дальнейшей активности при зарядах и разрядах.
Промышленное освоение рулонных аккумуляторов,
конечно, потребует еще конструкторских и технических
разработок.
29
природа
Рис. 9.
БИОХИМИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ
Природа — это университет, учиться в котором очень
трудно. Нелегко открывает она перед пристальным и
любознательным взором человека кладовые своего на-
копленного за миллиарды лет чудесного опыта. Как-то
еще давно автору пришло желание научиться получать
ток от животных, обитающих в воде. Просмотрены были
десятки книг, получена консультация у специалистов,
наградила оригинальными свойст-
вами обороны и нападения элек-
трических угрей, скатов, сомов.
Представим себе, что в аквариум
мы поместили электрического
угря. Этот живой «электрический
генератор» окажется ненадеж-
ным. Прикоснитесь к нему метал-
лическим стержнем — он тут же
обрушит на вас хотя и сильный,
но мгновенный электрический за-
ряд. Двигатель от него не придет
в действие.
Надо было искать другие
пути. И вот выбор пал на
водоросли, простейшие одноклеточные и грибы.
Первый опыт был проделан с известным в быту
«чайным грибом».
Было заготовлено два «электродоносителя» — пласти-
ны, спрессованные из активированного угля, обладаю-
щего большой поглотительной способностью. Вставили
в них отводы — тонкие угольные стержни, имеющие на
концах медные шляпки с припаянными проводами.
Один электродоноситель был опущен на дно банки,
в раствор под желеобразное тело гриба, а второй элек-
тродоноситель поместили поверх растения.
Когда провода от «электродоносителей» присоединили
к клеммам измерительного прибора, стрелка тут же от-
клонилась.
Первый «биохимический элемент» дал ток. Как он
возник? Из-за разности потенциалов угольных пластин:
нижняя поглотила продукты деятельности гриба, а верх-
няя — кислород воздуха.
На рис. 9 показана первая модель биохимического
элемента.
30
А можно ли усовершенствовать биохимический эле-
мент? Конечно, можно.. Для этого надо составить такую
комбинацию растений, из которых одно должно питать
катод (отрицательный электрод), а другое—анод (по-
ложительный электрод).
Вот одна из комбинаций. Прозрачный сосуд имеет
пористую (для прохождения ионов) перегородку. В одно
отделение заливается чайный раствор с грибом и
опускается пластинка из активированного угля. Во вто-
рое отделение заливается питательный раствор с особой
культурой—хлореллой, как по-
казано на рис. 10.
Что эта за культура?
Исследователи все упорнее
стремятся проникнуть в тайны
природы. • В частности, они
открыли, что растения в своей
массе еще слабо пользуются
щедрыми дарами Солнца.
Средний коэффициент фото-
синтеза растений (использова-
ние химической энергии Солн-
ца) достигает за весь вегета-
ционный период (время разви-
тия) 2—3%. Установлено, что
его можно значительно повы-
сить и, следовательно, решить
Рис. 10. Комбинированный
элемент.
/--прозрачный сосуд; 2—пори-
стая перегородка; 3—чайный гриб;
. 4— раствор с хлореллой.
проблему умножения урожайности сельскохозяйствен-
ных культур.
Но па земле есть растения с повышенной способ-
ностью фотосинтеза, а чемпионом среди них считается
хлорелла, у которой коэффициент фотосинтеза достигает
даже более 20%. Это простейшее одноклеточное расте-
ние можно встретить в прудах, в лужах и даже на сы-
рых почвах. Ученые установили, что хлорелла, содержа-
щая белковые вещества, витамины С и В, может быть
использована для корма скоту, частично для пищи че-
ловека, а также для получения медицинских препаратов.
Важное свойство хлореллы — способность выраба-
тывать кислород. Получая энергию живительных лучей
солнца, это одноклеточное растение расщепляет углекис-
лый газ. Углерод берет себе, «для строительства» белко-
вых веществ, а кислород освобождает. Исследователи
31
мечтают использовать хлореллу как «фабрику кислоро-
да» в космических ракетах.
. Ценное свойство хлореллы выделять кислород и опре-
делило идею использования ее в качестве нового источ-
ника в биохимическом элементе.
То, что проделано, — лишь начало. Впереди много
увлекательных задач— подобрать такие сочетания вод-
ных растений, которые позволили бы создать практиче-
ски пригодные биохимические источники тока.
ГАЗОВЫЙ И МЕТАЛЛОГАЗОВЫЙ АККУМУЛЯТОРЫ
Электрохимия -замечательная паука, которая со-
единила воедино химию и электричество. Она развивает
и углубляет наши знания о взаимных .превращениях хи-
мической и электрической энергии и вместе с тем тесно
связана с жизнью. Быстрое развитие электрохимии по-
ложило начало созданию электрохимических источников
тока. Были созданы гальванические элементы, в которых
ток возникает за счет превращения энергии химической
окислительно-восстановительной реакции в электриче-
скую. В простейшем виде гальванический элемент состо-
ит из двух электродов, опущенных в сосуд с раствором
солей или кислот.
Па электродах в растворах протекают процессы, в ре-
зультате которых возникает разность потенциалов, со-
здающая электрический ток в проводе, замыкающем оба
электрода.
Как происходит процесс в цинкомедном элементе?
Отрицательным электродом (катодом) в нем служит
цинковая пластинка, а положительным (анодом) — мед-
ная. Оба электрода помещены в сосуд с раствором сер-
нокислой меди (СиБОЦ и разделены пористой перегород-
кой. Когда обе пластины замыкаются проводником, то
по нему протекает ток в результате следующей реакции:
Cu++-|~Zn —Cu-|-Zn++.
Во время этого процесса цинковая пластина раство-
ряется, а на медной выделяется из раствора металличе-
ская медь. Напряжение такого элемента составляет
1,09 в, но может быть и немного выше, если повысить
концентрацию раствора.
32
В современной технике большое распространение по-
лучили гальванические элементы Лекланше. В них ка-
тодом является цинковая пластина, а анодом — угольная
пластина со смесью угольного порошка и двуокиси мар-
ганца (МпОг). Электролитом служит водный раствор на-
шатыря (NH4CI). Зачем понадобилась здесь двуокись
марганца? При работе гальванического элемента выде-
ляется водород. Напряжение быстро падает. Это нежела-
тельное явление называется поляризацией элемента. Что-
бы предупредить его, применяют вещества, богатые ки-
слородом. Ими главным образам служат окислы метал-
лов. Появляющийся водород тут же соединяется с кисло-
родом. Поляризации не наблюдается, и напряжение ис-
точника не снижается. В последнее время в технике по-
явились гальванические элементы с повышенным раз-
рядным током. В одном из таких источников катодом
является цинк, а анодом —• окись ртути. В состав элек-
тролита входит раствор нашатыря.
На Международной конференции по мирному исполь-
зованию атомной энергии в Женеве было доложено о воз-
можности использования радиоактивных излучений для
создания новых электрохимических источников тока. Под
воздействием радиоактивных излучений происходит ра-
диолиз (разложение) раствора (электролита), в резуль-
тате чего возникает постоянная разность потенциалов
примерно в 1 в. Перед исследователями сейчас стоит за-
дача подбора растворов и пар электродов для новых ис-
точников тока. Создание новых электрохимических ис-
точников дает возможность прямого преобразования
атомной энергии в электрический ток.
IB обыкновенном гальваническом элементе протекают
необратимые процессы: цинковая пластина растворяет-
ся и почти полностью разрушается; раствор загрязняется
солями цинка; содержащиеся в анодной пластине оки-
сль] восстанавливаются водородом до чистого металла.
Элемент перестает работать, и его выбрасывают. Это
вызывает большие неудобства.
Совсем по-ииому протекают электрохимические про-
цессы в других типах источников тока — электрических
аккумуляторах. В таких источниках, называемых вторич-
ными гальваническими элементами, сначала электриче-
ская энергия преобразуется в химическую, а послед-
няя— опять в электрическую. Аккумуляторы сначала за'
3—2118	33
ряжают, а потом они могут длительное время сами слу-
жить источником электрического тока.
В принципе аккумулятор состоит из двух пластин од-
ного металла, опущенных в раствор кислоты или щелочи.
Если проводники от них присоединить даже к чувстви-
тельному измерительному прибору, то его стрелка не
отклонится. Тока в цепи нет, ибо между двумя пластина-
ми одноименного металла нет разности электрического
потенциала. Чтобы такая разность возникла, необходимо
аккумулятор зарядить, т. е. подвести к его электродам
напряжение постоянного тока.
Во время зарядки на катоде будет выделяться водо-
род и пластинка очистится от окислов, которые возник-
ли на ней под воздействием кислорода воздуха. На аноде
выделяется кислород, и его поверхность покрывается
слоем окисла. Если после такой даже кратковременной
зарядки аккумулятор присоединить к измерительному-
прибору, то он покажет наличие тока.
В практике большое распространение получили глав-
ным образом три типа электрических аккумуляторов:
свинцовые (кислотные), железоникелевые и кадмиени-
келевые (щелочные).
В свинцовом аккумуляторе электродами являются
решетчатые пластины, заполненные активным веществом
и опущенные в сосуд с водным раствором серной кисло-
ты. Активным веществом положительной пластины слу-
жит двуокись свинца и отрицательной — губчатый ме-
таллический свинец. Электрический ток во внешней це-
пи идет от пластины с губчатым свинцом к пластине
с двуокисью свинца. Это движение обусловливается
главным образом способностью металлического свинца,
как и всякого металла, посылать свои положительные
ионы в раствор. Свинцовая пластина заряжается отрица-
тельно. Зарядное напряжение свинцового аккумулятора
составляет 2,2 в, а разрядное 1,98 в.
Активным веществом в положительных электродах
железоникелевых и кадмиеникелевых аккумуляторов
служат окислы никеля. Отрицательные пластины имеют
зато различные составы: в первом — мелкий железный
порошок, а во втором — губчатый кадмий, смешанный
с губчатым железом.
Принцип их действия такой же, как и свинцового ак-
кумулятора: железо и кадмий выполняют ту же роль,
34
что и металлическим свинец, а окись никеля — роль
двуокиси свинца. Напряжение щелочных аккумуляторов
немного превышает 1,3 в. Несмотря па то, что электро-
движущая сила (э. д. с.) щелочных аккумуляторов со-
ставляет 1,3 в, они очень 'Надежны в эксплуатации, име-
ют хорошую механическую прочность, не выделяют
вредных испарений.
За последнее время в печати появились краткие сооб-
щения о том, что ведутся разработки цинковосеребря-
ных аккумуляторов. Отрицательным электродом в них
служат цинковые пластины, а положительным — сере-
бряные. Электролит — водный раствор щелочи. При
описании этих аккумуляторов подчеркивается, что они
обеспечивают высокие разрядные токи.
В 1952— 1955 гг. автором были созданы эксперимен-
тальные образцы газовых аккумуляторов ’.
iB газовом аккумуляторе во время зарядки образу-
ются и длительное время сохраняются газы, взаимодей-
ствующие между собой 'При .разрядке и создающие э. д. с.
Угольные электроды, в которых скапливаются газы, не
участвуют в электрохимических процессах и служат
лишь «кладовыми» — носителями электродов.
В результате длительных поисков были найдены ве-
щества, которые обеспечивают раздельный сбор и хране-
ние газов в атомарном состоянии. Ими оказались адсор-
бенты— вещества, обладающие громадной способностью
поглощать газы, пары и жидкости. Адсорбентами быва-
ют как твердые, так и жидкие вещества.
Явление адсорбции происходит на поверхности по-
глощающих веществ. Поэтому, чем больше поверхность
последних, тем больше молекул газа или пара они по-
глощают.
Большой поглотительной способностью обладает
обычный древесный уголь. И это естественно. Ведь при
его изготовлении в нем образуется очень много пор, по-
этому и поверхность для поглощения получается боль-
шая.
Но лучшим адсорбентом служит активированный
уголь. Это — уголь, обработанный нагреванием в струе
водяного дара. Такой процесс способствует увеличению
1 Подробно этот источник тока описан в книге «Газовый акку-
мулятор», Госэнергоиздат, 1956.
3*	35
его пористости и значительному росту поглотительной
способности.
" Исследованиями установлено, что в активированном
угле имеются поры, которые даже не увидишь в микро-
скоп. Такие «ультрапоры» и способствуют поглотитель-
ным процессам. Достаточно сказать, что общая поверх-
ность пор 1 г активированного угля достигает 1 000 ж2.
Первоначальный вариант газового аккумулятора
имел такой вид. В банку с раствором поваренной соли
опускались электроды — мешочки с активированным
углем и твердыми угольными пластинками в середине.
Последние обеспечивали падежный контакт и необходи-
мую прочность электродов.
Во время зарядки аккумулятора происходил электро-
лиз раствора. На катоде— в мешочке — адсорбировал-
ся водород, а на аноде — в другом мешочке — хлор.
Возникающие во время электролиза атомы водорода
и хлора заполняли ультрапоры активированного угля и,
таким образом, лишались возможности объединяться
в молекулы.
Так применение активированного угля, с одной сто-
роны, позволило накапливать значительные запасы га-
за, а с другой без помощи платины и других дорогих ка-
тализаторов содержать газы в атомарном состоянии.
Первые же опыты показали, что электроды с активи-
рованным углем обладают сравнительно большой ем-
костью и создают значительную э. д. с.
Электроды изготовлялись так: мешочек, сшитый из
хлопчатобумажного полотна, наполнялся порошкообраз-
ным активированным углем. Внутрь него вставлялся
твердый угольный стерженек. Мешочек туго обтягивался
нитками. Потом появилась мысль применять угольные
пластины с высверленными отверстиями--ячейками для
наполнения их порошком. На стержень натягивался ме-
шочек и также обвязывался нитками.
Но как обеспечить лучший контакт всей массы угля,
чтобы повысить плотность тока и облегчить вес электро-
да? Были сделаны электроды из активированного угля
путем прессования. Эксперименты показали, что для бо-
лее длительной работы этих электродов их необходимо
обматывать тканью.
При разрядке газового аккумулятора напряжение
очень медленно, но неуклонно падает. При пользовании
36
источником надо регулировать напряжение реостатом.
Напряжение при разрядке можно сделать более стабиль-
ным путем создания повышенного давления в сосуде
аккумулятора. Для этого падо сделать сосуды герметич-
ными и очень прочными. Тогда газовый аккумулятор
окажется ценным источником тока.
В поисках создания источника с постоянным напря-
жением был исследован металлогазовый аккумулятор.
Отрицательным электродом в нем является цинковый
Рис. II. Образцы положитель-
ных электродов из активиро-
ванного угля.
электрод, а положительным — пластина из активирован-
ного угля. Электролит — водный раствор поваренной
соли. Такой «гибрид» акку-
мулятора, в котором окисли,
тельно - восстановительные
процессы протекают между
цинком и хлором, имел во
время разрядки постоянное,
не меняющееся напряжение.
Напряжение аккумулятора
сразу же после зарядки по-
казывает 2 в. Но как только
дается нагрузка, оно падает
до 1,25 в и на этом уровне
держится в течение всего
времени разрядки. В качест-
ве положительного электрода
пластин: пластины, изготовленные из графитовой пер-
форированной пластины и мешочка с насыпанным в не-
го порошком активированного угля (рис. 11,а), и пла-
стины. прессованные из порошка активированного угля
(рис. 11, б). Оба электрода показали вполне удовлетво-
рительные результаты. Отрицательный электрод обра-
батывался очень просто. Активный слой на цинковой
пластине образуется уже за несколько зарядок, для
были испытаны два типа
лучшего удержания активного слоя на пластину наде-
вали тонкую целлулоидную рубашку (из фотопленки)
с большим количеством мелких отверстий. Но цинковая
пластина может длительное время работать и без такой
защиты. Состав электролита следующий: на стакан во-
допроводной воды объемом 200 г 1 чайная ложка по-
варенной соли.
Электролит меняют после трех — пяти зарядок. Ме-
нять электролит надо сейчас же после зарядки, так как
37
Рис. 12. Металлогазовый
аккумулятор.
в это время соли цинка из электролита собираются пу-
тем электролиза на цинковой пластине. Емкость акку-
мулятора рассчитывается на 1 а-ч; вес отрицательного
цинкового электрода 100 г, а положительного угольно-
го 50 г. На рис. 12 показано устройство металлогазового
аккумулятора. Цинковая пла-
стина 1 располагается в сере-
дине, а угольные 2*— по краям.
Металлогазовый аккумулятор
не боится больших зарядных
токов ,и коротких замыка-
ний.
Зарядку аккумулятора мож-
но производить как от динамо-
машины, так и от сети пере-
менного тока при помощи се-
леновых или полупроводнико-
вых выпрямителей (диодов).
Минимальное напряжение при
зарядке одного элемента акку-
мулятора 3,5—4 в. Самодель-
ный металлогазовый аккуму-
лятор вполне пригоден для питания током батарейного
радиоприемника, а также для переносного электрическо-
го фонаря.
МАГНИТНОТЕПЛОВОЙ ДВИГАТЕЛЬ
В глубь веков уводит нас история о практическом ис-
пользовании чудесного дара природы — магнетизма.
Китайский историк Су Ма-тзян, живший в первом сто-
летии до и. э., рассказывает случай, когда китайский
император Чеу Кун в 1110 г. до н. э. подарил послам
Вьетнама пять дорожных колесниц с магнитными ком-
пасами. На каждой такой колеснице находилась фи-
гурка, вытянутая рука которой указывала па юг. Куд;
бы колесница ни поворачивалась, рука фигурки неиз-
менно показывала на юг...
И в наши дни послушная стрелка компаса показыва-
ет на север, ориентируя штурманов кораблей в морскж
просторах, геологов в горах, лесорубов в густых чаще
бах. Магнетизм нашел широчайшее применение в техни
ке. Сила магнитного поля — в движении машины, он:
38
поднимает громады стальных изделии и лома, помогает
передать человеческий голос по телефону.
Согласно молекулярной теории вещества магне-
тизм— форма энергии. Поэтому постоянные магниты —
практически неиссякаемые источники энергии молеку-
лярных токов.
В лабораториях получены магнитные сплавы, обла-
дающие громадной коэрцитивной силой и остаточной
магнитной индукцией. Среди них —сплавы магнико,
виколой и др. Эти магниты обнаруживают силу при-
тяжения, в десятки раз превышающую их вес. В тече-
ние многих лет постоянные магниты не изменяют свое-
го остаточного потока.
Упомянутые магниты делают из литых сплавов, в ко-
торые входят дорогие металлы — никель кобальт. В по-
следнее время наша промышленность уже освоила вы-
пуск очень сильных керамических магнитов. Исходны-
ми материалами для них служат окись железа, окись
бария и связующее вещество, которые в сотни раз де-
шевле кобальта и никеля.
Чтобы получить керамические магниты, обладаю-
щие сверхвысокой магнитной энергией, смесь порошков,
окисей железа и бария во время прессования помещают
в очень сильное магнитное поле. После обработки кри-
сталлы магнита приобретают весьма выгодную ориен-
тацию. Таким путем получают так называемые анизо-
тропные магниты, которые обладают направленной ма-
гнитной энергией.
Постоянные магниты применяют в малогабаритных
генераторах тока, в измерительной аппаратуре, для фо-
кусировки электронно-лучевых трубок, в различных бы-
товых приборах.
Естественно стремление изобретателей «покорить»
магниты и использовать их для двигателей.
Люди называют тепловую энергию Солнца желтым
углем. Сколько же тепла посылает на Землю «небесная
печь»? Длительными измерениями ученые установили,
что в течение года на участок пашей планеты размером
всего в человеческий ноготь (примерно площадью
в 1 см2) приходится в Москве 90, в Ашхабаде 160, в пу-
стыне Сахаре — более 200 ккал тепла. На площадь 1 л<2
под Москвой Солнце за год посылает 900 тыс. ккал.
А мы знаем, что с помощью 1 ккал можно нагреть
39
литр воды на 1°С. Значит, полностью использовав те-
пло, получаемое от Солнца на 1 м2 поверхности Земли,
можно нагреть 9 тыс. л воды до 100° С.
Овладеть «лучистым топливом» — большая и важ-
ная задача. Ею уже давно занимаются ученые и изобре-
татели. Проектируют и строят различные установки по
использованию энергии Солнца. Это — главным обра-
зом котлы, в которых под воздействием тепловых лучей
Сольца, собранных и направленных зеркальными реф-
лекторами, нагревается вода или образуется пар. Полу-
ченный пар поступает в двигатель, который и выраба-
тывает механическую энергию. По чертежам советских
ученых в Армении будет строиться самая крупная в ми-
ре солнечная электростанция. Она будет работать имен-
но по указанной схеме.
Л нельзя ли найти другой, более короткий путь ис-
пользования солнечной энергии? Исследования автора
показали, что можно. Так и был сконструирован и по-
строен опытный образец «солнечной турбины» (рис. 13).
Ротор — вращающаяся часть турбины — представ-
ляет собой обод, изготовленный из специального метал-
лического сплава, который как говорят ученые, облада-
ет .низкой точкой Кюри. Точка Кюри — это температу-
ра, выше которой железо, никель, кобальт теряют спо-
собность притягиваться к магниту; железо, например,
перестает притягиваться к магниту при нагреве выше
753° С, никель—при 376° С, кобальт—.при 1 000° С, магне-
тит — около 588° Сит. д. Примененный для турбины
сплав перестает притягиваться уже при температуре
50—60° С. А специально обработанный в термической
печи он может терять свойства притяжения даже при
температуре человеческого тела, т. е. 36,6° С.
Обод ротора крепится к рабочему валу спицами.
В первых моделях ротор был расположен в горизонталь-
ном положении, что давало преимущества: его легко бы-
ло центрировать, равномерно нагревать и охлаждать
воздухом. В других моделях роторы располагались гори-'
зонтально. Это облегчило задачу более интенсивного,
водя.ного охлаждения.
К ротору подводятся полюсы постоянного магнита.
Когда ротор нагрет до температуры окружающего воз-
духа (20—25° С), он стоит неподвижно, так как уравно-
вешивается одинаковым притяжением магнита с двух
40
J
Рис. 13.
а — схема „солнечной водокачки"; б —модель магиигнотепло-
вого двигателя.
сторон. По стоит небольшой участок обода нагреть вы-
ше точки Кюри, т. е. до 60° С, как равновесие тут же на-
рушается. Нагретый участок обода перестает притяги-
ваться, а магнит начинает подтягивать к себе более хо-
лодные участки обода. Если продолжать нагревать одну
сторону обода солнечным лучом, то ротор начнет вра-
щаться. Пока каждый нагретый участок обойдет весь
41
путь и вернется вновь к солнечному лучу, он успеет осты-
нуть и с большой силой притянуться к магниту, а затем
вновь подвергнется нагреву и проскочит магнит. Так бу-
дет совершаться непрерывное вращение ротора. Уско-
рить охлаждение ротора можно водой.
Солнечные лучи очень рассеяны, поэтому использо-
вать их непосредственно нерационально, а выгоднее со-
Рис. 14. Образцы роторов магнитнотеплового двигателя.
брать в узкий пучок большой линзой или зеркальным
рефлектором. Рефлектор охватывает значительный уча-
сток пространства, освещаемого Солнцем.
Зеркальные рефлекторы прежде были дорогими, так
как процесс производства их был длительным и трудо-
емким: латунный корпус сначала тщательно шлифова-
ли и полировали, а затем покрывали одним слоем нике-
ля и двумя слоями серебра в гальванической ванне.
Теперь разработан простой и дешевый способ произ-
водства рефлекторов. Стальной корпус покрывают ла-
ком, который после высыхания образует тонкий блестя-
щий слой. На него в вакууме (разреженной среде) на-
носят методом напыления покрытие из тончайшего слоя
алюминия. Такой рефлектор прекрасно отражает сол-
нечные лучи. Его, так же как и дешевые керамические
магниты, можно использовать в «солнечной турбине».
Такую «солнечную турбину» выгодно устанавливать
в южных районах страны, где значительную часть года
солнце обильно греет Землю. Разработана модель «сол-
нечной водокачки» (рис. 13,а). Она представляет собой
«бочку» и магнит, которые устанавливаются на берегу
водоема. Преобразуя лучистую тепловую энергию солн-
42
ца в механическую анергию, такая конструктивно прб-
стая и дешевая водокачка будет подавать воду в оро-
сительную систему. Опа не нуждается в обслуживании,
«включается» в работу автоматически, как только начи-
нает светить солнце.
В настоящее время строятся модели магнитнотепло-
вых двигателей с использованием пламени горелок. Та-
кие двигатели в дальнейшем могут оказаться соперника-
ми двигателей внутреннего сгорания но простоте изготов-
ления и к. п. д.
В моделировании этих двигателей автору оказывает
помощь механик В. Сухарев.
ПРИМЕНЕНИЕ УЛЬТРАЗВУКА
ДЛЯ БОРЬБЫ С КОРРОЗИЕЙ 1
За последнее десятилетие ультразвуковой эффект,
рожденный в физических лабораториях, стал широко
внедряться в технике. Природа ультразвука всесторонне
изучается; при этом выявляются все новые закономерно-
сти, позволяющие не только объяснить природу явле-
ния, но и наиболее полно использовать этот эффект.
Одна из основных особенностей ультразвука- высо-
кая частота колебаний (выше 20 тыс. гц). По сравне-
нию с обычным, слышимым звуком ультразвук обладает
значительно более короткими волнами. Полученные в ви-
де узких пучков, они по аналогии со световыми назы-
ваются ультразвуковыми лучами. Эти лучи подчиняются
законам геометрической оптики, т. е. отражаются, пре-
ломляются и фокусируются. Образование ультразвуко-
вых пучков благодаря- малым длинам волн позволяет
передавать энергию ультразвука в нужном направлении
и концентрировать ее в небольшом объеме.
Другая особенность ультразвука — возможность по-
лучения высоких скоростей и огромных ускорений ча-
стиц среды, позволяющая вызывать в них значительные
механические разрушения. При воздействии ультразвука
па твердую, жидкую или газообразную среду происходит
вибрация ее частиц с ультразвуковой скоростью.
1 Эта статья Л. Б. Пирожникова и Л. Г. Преснякова опубли-
кована в бюллетене технико-экономической информации Министер-
ства морского флота СССР, № 3 (12) за 1958 г.
43
Большинство жидкостей содержит растворенные га-
зы, количество которых зависит от давления, темпера-
туры и других факторов, В нормальных условиях газ на-
ходится в жидкости в виде пузырьков микроскопических
размеров. Под влиянием ультразвукового поля в жидко-
сти происходит так называемое явление кавитации, со-
провождаемое ее сжатием и растяжением. При кави-
тации происходят разрывы сплошности жидкости, бла-
годаря чему образуются пустоты (маленькие пузырьки),
которые после кратковременного существования захло-
пываются. При этом развиваются чрезвычайно большие
механические силы, которые приводят к механическому
разрушению твердого тела, находящегося вблизи места
захлопывания.
Вследствие явления кавитации ультразвуковые волны
оказывают па металлы самое разнообразное воздействие.
Установлено, что ультразвуковое поле, вызывая пере-
группировки молекул, особенно сильно изменяет струк-
туру и свойства поверхностных слоев металла. В соот-
ветствии с этим изменяются кривая намагничиваемое™,
петля гистерезиса, характеризующая внутримолекуляр-
ное трепне, скорость диффузии и другие свойства. Исхо-
дя из молекулярной теории, подсчитали, что для возник-
новения разрывов в жидкости необходима сила растяже-
ния порядка 104 ат. Прочность же воды, содержащей га-
зы и примеси, во много раз меньше.
Явление диспергирования (измельчения, дробления)
твердых тел и металлов в различных жидкостях, вызы-
ваемое ультразвуковой обработкой, было обнаружено
давно, однако только в последнее время оно получило
применение для очистки металла, снятия ржавчины, ока-
лины и накипи, сверления и т. п.
Необходимо также учитывать химическое воздействие
жидкой среды на обрабатываемый металл. Когда про-
цесс совершается ,в химически активной жидкости, рас-
творение и диффузия ускоряют механическое разруше-
ние. Так, например, ржавчина в керосине удаляется
в 3—4 раза быстрее, чем в воде. Чистые металлы в жид-
кости под действием ультразвука не диспергируют.
Это наводит на мысль, что диспергирование возника-
ет и развивается на «технических» поверхностях, имею-
щих микротрещипы и поры, межкристаллические и вну-
трикристаллические трещины, включая шероховатости,
44
выступы и щели. Эти пороки ослабляют прочность по-
верхностного слоя и уменьшают молекулярные силы
сцепления в металле.
Многочисленные опыты по диспергированию показы-
вают, что кавитационному разрушению наиболее под-
вержены поверхности шероховатые и поврежденные
коррозией. На диспергирование металла оказывает влия-
ние режим озвучивания: мощность ультразвуковых коле-
баний, интенсивность и время облучения, температура и
концентрация жидкости, свойства жидкости, частота и
амплитуда колебаний.
Основной причиной диспергирования металлов в жид-
кости при ультразвуковой обработке является кавитация
и сопутствующие ей явления. Подтверждением этого слу-
жит отсутствие диспергирования при устранении кавита-
ции (в вакууме и под большим давлением): сухие образ-
цы не диспергировали даже при длительном воздействии
на них.
Как известно, коррозия являемся результатом взаи-
модействия внешней среды и металла на границе их раз-
дела. Она разъедает металл, причиняя этим огромные
убытки. Подсчитано, что ежегодно во всем мире корро-
зией разрушается от 10 до 20 млн. 7 металла.
Существующие в настоящее время способы защиты
металла от коррозии (лакокрасочные покрытия, электро-
химическая защита и т. п.) не предохраняют его полно-
стью от разрушения, и поэтому естественно желание ис-
следователей найти более эффективные и надежные ме-
тоды.
Одним из них можно считать ультразвуковой контак-
тный метод, который характеризуется непосредственным
воздействием вибратора на поверхность металла через
тонкий слой жидкости. Исследования показали при этом
значительное изменение свойств поверхностного слоя
металла под влиянием ультразвуковой обработки.
Результаты этих исследований приводятся в настоя-
щей статье. Для очистки брали плоские, круглые, труб-
чатые и другие образцы из различных материалов.
Исследования проводили в различных условиях по схе-
ме, приведенной на рис. 15. В ванну 1, наполненную во-
дой, погружали образец 3, обращенный слоем коррозии
кверху. Магнитострикционный вибратор устанавливался
непосредственно на этот слой. При этом оставался зазор
45
между ними, заполненный тончайшим слоем жидкости,
благодаря которому создавался процесс кавитации.
Очистка от коррозии внутренних стенок трубок при
установке вибратора снаружи (рис. 16) также дала по-
ложительные результаты, однако применение круглых
К генератору
Р Слой, ржавчины
Рис. 15.
вибраторов в последующем оказалось более эффектив-
ным.
В тех случаях, когда возникала необходимость не-
прерывно отводить снимаемую ржавчину от изделия,
применяли проточную воду, непрерывно омывавшую об-
рабатываемую поверх-
ность. Как показали опы-
ты, проточная среда уси-
ливает эффект.
Возбуждение ультра-
звуковых колебаний в сре-
де создается при помощи
ультразвукового генера-
тора (рис. 17).
В качестве жидкой
среды нспользовались во-
да (при толщине слоя
ржавчины от 0,1 до
0,6 мм) и жидкости-
растворители:	трихлор-
бензин (толщина слоя кор-
При большой толщине и твер-
этилен, керосин .или
розни свыше 0,6 мм).
дости металла, а также при равномерном слое кор-
розии процесс протекает эффективнее и поверхность
очищается полнее. При снятии коррозионного слоя
толщиной от 0,1 до 0,6 мм с поверхности 100X100 мм2
продолжительность ультразвукового воздействия колеб-
46
лется в пределах 3—5 мин, а от 0,6 до 2 мм — 5 -15 мин.
Если толщина коррозионного слоя выше 2 мм, продол-
жительность воздействия увеличивается до 20 мин.
При проведении опытов мощность генератора остава-
лась постоянной, амплитуда колебаний устанавливалась
Рис, 17. Ультразвуковой генератор
режимом подмагничивания и изменялась от 2 до 8,5 мк.
•Частота ультразвуковых колебаний в разных опытах со-
ставляла 20, 35, 50, 75 кгц.
Время обработки сокращается при повышении темпе-
ратуры и достигает своего минимального значения при
63° С, о чем можно судить по относительной потере веса
образца в зависимости от температуры, за счет удаления
47
коррозийного слоя (рис. 18). При более высокой темпе-
ратуре продолжительность ультразвукового воздействия
должна быть увеличена.
Опыты позволили установить, что кавитация может
быть вызвана даже при ультразвуковых частотах ниже
20 кгц и силе звука 0,1 erf см2, однако повышение силы
звука до 3,5—5 вт!см2 способствует более эффективному
удалению ржавчины с металла.
Испытаниям подвергались самые разнообразные об-
разцы и изделия: обшивка морских судов, детали строи-
Рис. 18.
тельных конструкций и т. д. В каждом случае результа-
ты были положительными. Это позволяет сделать вывод
о возможности широкого применения ультразвукового
способа для очистки металла от коррозии.
При проведении опытов был обнаружен эффект одно-
временной пассивации (снижение химической активно-
сти) поверхности металла ультразвуком. По-видимому,
явление пассивации связано с изменением структуры и
физико-механических свойств поверхностно-граничного
слоя металла под воздействием кавитации и ультразву-
ковых волн, распространяющихся в жидкости.
Для пассивации металла необходима большая продол-
жительность ультразвукового облучения. При проведе-
нии опытов она менялась от 10 до 90 мин. Пассивации
подвергались стальные пластинки (ст. 3) размером
80x40 и 80X100 мм2. Затем они помещались в трехпро-
48
центный раствор поваренной соли, являющийся корро-
зионно-активной средой. После многодневного пребыва-
ния в этой среде обработанные ультразвуком пластинки
не корродировали. Такой же результат был получен при
воздействии на пластинки и других агрессивных сред.
Проведенные исследования позволили выяснить ус-
ловия, влияющие на интенсивность процесса удаления
коррозии, и получить некоторые закономерности. Необ-
ходима их дальнейшая теоретическая и эксперименталь-
ная проверка с целью разработки промышленной аппа-
ратуры, а также методов устранения и предупреждения
коррозии металлов.
АЛЬФА-ЛУЧИ В ЭНЕРГЕТИКЕ
Горение топлива происходит и в топке электростан-
ции, и в камере газовой турбины, и в цилиндре двигате-
ля внутреннего сгорания, и в рабочем пространстве мар-
теновской печи...
Этот процесс обычно протекает самопроизвольно. Но
можно им управлять разумно, по воле человека.
Кислород воздуха обычно поступает в топку котла
или в цилиндр двигателя в виде прочных молекул, со-
держащих по два атома. На разрушение этих молекул
расходуется определенная часть тепловой энергии.
Для того чтобы сберечь эту энергию и искусственно
ускорить процесс горения, можно разбить молекулы ки-
слорода на отдельные атомы еще до начала его химиче-
ского соединения с топливом. Более того, представляется
возможным удалить с атомов по нескольку электронов
и тем самым улучшить условия экономичного сжигания
топлива. Эта операция называется ионизацией и в наши
дни может легко осуществляться.
Величайшим завоеванием современности явилось ис-
пользование атомной энергии. Физики проникли в глубь
невидимого мира-—ядра атома — и начинают все сме-
лее и смелее управлять его могучими силами. Сейчас
энергию ядра атома используют во многих областях тех-
ники. Возникла, в частности, новая, радиационная, хи-
мия. Она изучает воздействие на вещества альфа-, бета-
и гамма-излучений.
Уже во время первых экспериментов с ядерпыми ре-
акторами было установлено, что под действием излуче-
4—2118	49
ния насыщенная воздухом вода подвергается радиолизу.
При этом происходит распад- молекул воды. В -процессе
радиолиза образуются перекись водорода и гремучая
смесь (смесь водорода и кислорода).
Исследователи заметили, что -при насыщении облу-
чаемой воды кислородом значительно увеличивается вы-
ход перекиси водорода. Получение перекиси водорода
идет не только путем одного радиолиза воды, но и за
счет восстановления кислорода атомами водорода. Та-
кие реакции служат ярким примером синтеза веществ,
происходящего под воздействием радиоактивного излу-
чения.
Действие радиоактивных излучений на органические
вещества ускоряет процессы получения важных продук-
тов химической промышленности. А в самом ближайшем
будущем радиоактивные излучения получат большое
распространение и :в процессе окисления. Это явится но-
вой эпохой в химии и технике.
Вот так пришла мысль улучшить и условия горения
топлива.
Как уже говорилось, топливо сжигает сама
«лаборатория» природы. Но ей можно помочь. А для
этого надо молекулы расщепить на атомы, а их обна-
жить, т. е. сбить с оболочек по нескольку электронов.
Такую функцию 'могут с успехом выполнять альфа-
лучи.
Альфа-лучи—это быстро движущиеся ядра атомов И,
испускаемые радиоактивными веществами. В воздухе
на каждом сантиметре пробега одна альфа-частица, не-
сущая двойной положительный заряд, легко «обнажает»
до 30 тыс. атомов кислорода и образует такое же коли-
чество пар ионов (ион — это атом, который лишился ча-
сти электронов или приобрел «лишние»). Всего же на пу-
ти пробега (в среднем около 4 см) одна альфа-
частица образует более сотни тысяч пар ионов. Из-з?
малого -радиуса действия и слабой пропикающег
способности альфа-лучи практически безвредны в экс
плуатации. Альфа-активными веществами служат уран
радий, полоний.
Изотоп полоний-210 — наиболее деятельный из есте
ственных радиоактивных веществ. Он в 4,4 тыс. раз ак
тивнее радия, причем излучает только альфа-частиць'
Поэтому физики стремятся использовать его в техник
50
в качестве сильнейшего ионизатора. Пластинка, покры-
тая слоем (полония-210, может работать в продолжение
многих месяцев.
Некоторые другие радиоактивные вещества еще бо-
лее долговечны. Так, десятилетиями может служить ис-
точником получения ионов плутоний.
Обработка альфа-лучами делает кислород воздуха
очень деятельным. Кислород жадно соединяется с горю-
чим. Процесс сжигания топлива происходит значительно
быстрее, энергичнее и при более высокой температуре.
Перспективным должно быть облучение воздуха
в различных топках котельных на электростанциях, па-
роходах и паровозах. Предварительная обработка пода-
ваемого воздуха альфа-лучами будет способствовать бо-
лее энергичному и полному сгоранию низкосортных ви-
дов топлива.
Практически во всех случаях это можно осуществить
очень просто. В воздухопровод помещается металличе-
ская пластина (или кольцо), покрытая радиоактивным
элементом — полонием-210 и защитным слоем лака.
В более мощных установках будет, конечно, рациональ-
нее применять элемент плутоний.
Возможно, будет целесообразным интенсифицировать
горение, и в мартеновских печах, в которых путем пере-
плавки чугуна и стального лома получают различные
сорта стали. Сейчас в сталеварении начинают применять
кислородное дутье. Это способствует значительному по-
вышению температуры в рабочем пространстве марте-
новской печи и сокращает период плавки.
На первом этапе использования альфа-частиц облу-
ченный воздух может заменить применение дорогого кис-
лорода. В дальнейшем можно будет перейти и к облу-
чению кислорода, что даст большой экономический эф-
фект.
1 Аналогично мартенам метод использования облучен-
 ного альфа-частицами воздуха и кислорода можно будет
'в дальнейшем осуществить в вагранках — плавильных
1 шахтных печах, применяющихся в чугунолитейных це-
хах. Для этого нагнетаемый вентилятором воздух перед
'поступлением в воздушное кольцо — фурменный пояс—
' надо «обстреливать» альфа-частицами.
В технике распространена атомарноводородная свар-
ка металлов. Горелки работают на атомарном водороде.
4*	51
Температура нагрева на шоверхности свариваемых ме-
таллов достигает 4 000° С. В пламени атомарного водо-
рода плавя<ся все металлы и даже самый тугоплавкий—
вольфрам (температура плавления 3 370° С). Атомарный
водород обладает громадной восстановительной способ-
ностью. Поэтому его пламя удобно для сварки тех метал-
лов, которые при нагреве подвергаются сильному окис-
лению. Эти горелки действуют на принципе разложения
водорода. Струя газа проходит через зону вольтовой ду-
ги, образованной между двумя вольфрамовыми электро-
дами. В этом маленьком участке часть молекул водоро-
да распадается на атомы, которые на некотором расстоя-
нии от дуги снова соединяются в молекулы и образуют
весьма горячее пламя. Возникновение высокой темпера-
туры пламени объясняют не самим горением водорода,
а образованием его молекул из атомов. При объединении
в молекулы атомы высвобождают энергию и тем самым
повышают температуру.
Повысить к. и. д. атомарноводородных горелок также
вполне возможно путем предварительного облучения во-
дорода альфа-частицами.
Наиболее массовое применение альфа-излучения мо-
гут найти в двигателях внутреннего сгорания.
По данным иностранной литературы известно, что
воздействие ионизирующих агентов значительно улучша-
ет процесс искрообразования во взрывчатых средах. По-
явление в газе ионов ускоряет подготовку искрового пу-
ти. Была сделана попытка предварительной обработки
кислорода конденсированными искрами. Это снизило
температуру воспламенения смеси из метана, кислорода
и азота на 230° С.
В другом случае помещенная в газовую смесь игла,
получившая внезапный импульс от электростатической
машины, обеспечивала устойчивое искрообразование.
При импульсной зарядке иглы у кончика ее наблюдался
электрический разряд, вызывающий ионизацию воздуха.
В обычных условиях полному сгоранию топлива в ци-
линдрах предшествует индукционный период, во время
которого благодаря проскакиванию электрической искры
в рабочей смеси происходят ионизация и повышение тем-
пературы. Ускорить этот процесс и сделать его более
стабильным можно путем вспомогательной ионизации
кислорода воздуха. Тогда сгорание топлива будет про-
52
исходить в момент нахождения поршня вблизи верхней
мертвой точки.
Дополнительная ионизация кислорода воздуха увели-
чит скорость распространения пламени в камере сгора-
ния и обеспечит наиболее полное сгорание топлива.
А при более быстром и более полном сгорании топлива
повышается мощность двигателя и возрастает его эконо-
мичность.
Как же должна осуществляться предварительная
ионизация кислорода воздуха, поступающего, например,
в карбюраторный двигатель? Как
показано на рис. 19, внутри патруб-
ка воздухоочистителя устанавли-
вается медная пластинка, покрытая
радиоактивным изотопом,.который
в свою очередь защищен тончайшим
слоем глифталевого лака. Воздух,
поступающий во всасывающий па-
трубок двигателя,	облучается
альфа-частицами и, смешавшись
с горючим, ускоряет протекание хи-
мических процессов в цилиндре.
В качестве опытного источника
ионизации можно использовать изо-
топ полония (Ро210), обладающий
активностью с энергией излучения f
полураспада 138 дней. Экспериментальные дозы веще-
ства могут составлять 50 — 100 милликюри.
Может возникнуть вопрос, какой объем воздуха нуж-
но облучить и сколько необходимо использовать радио-
активного вещества? Согласно современной теории цеп-
ных процессов горения и взрывов необходимо иметь
только очаги цепных актов. Любое излучение будет по-
ложительно способствовать образованию свободных ра-
дикалов, являющихся инициаторами цепных процессов.
Но можно прямо' сказать, что чем их будет больше, тем
горение будет протекать энергичнее.
Широкое использование этого метода интенсифика-
ции горения позволяет более рационально расходовать
топливо,
Эффект ионизации воздуха имеет другую хорошую
сторону. Обыкновенно много времени затрачивается на
запуск двигателей внутреннего сгорания в зимнее время.
53
Для ускорения запуска применяют специальные громозд-
кие устройства — «горелки». Ионизация воздуха позво-
лит избавиться от вынужденного подогрева двигателей.
Осуществление полетов в космические пространства
кораблей с ракетными двигателями требует также реше-
ния серьезных задач но интенсификации горения. Обра-
ботка альфа-частицами кислорода позволит повысить
к. п. д. ракетных двигателей и увеличить дальность по-
летов космических кораблей.
К автору этих строк обратилось много энтузиастов
внедрения радиоактивных излучений для интенсифика-
ции горения в двигателях внутреннего сгорания, для по-
вышения мощности термобуров — новых оригинальных
установок для огневой проходки скважин, для ускоре-
ния процессов образования красителей, для обработки
нефти и т. д.
Недалек день, когда облучение альфа-частицами ста-
нет обычным технологическим процессом в различных
областях техники.
БОРЬБА ЗА МОЩНОСТЬ
С момента рождения двигателя внутренного сгора-
ния началась борьба за повышение мощности. Первый
двигатель, изобретенный Николаем Отто, имел всего
один рабочий цилиндр. .Вслед за ним конструкторы ста-
ли создавать многоцилиндровые двигатели. Для чего это
понадобилось? Было установлено, что наличие одного
большого цилиндра вызывает увеличение габаритов и
веса двигателя. С увеличением диаметра цилиндров воз-
растет вероятность возникновения детонации. Поэтому
надо уменьшать степень сжатия. В то же время цилин-
дры с относительно малыми объемами обеспечивают
лучший отвод тепла и позволяют хорошо распределить
условия нагрузки на коленчатый вал.
Ценной находкой исследователей явился короткий
ход поршня в цилиндре. Это позволяет иметь при работе
двигателя высокое число оборотов, разгружает подшип-
ники коленчатого вала от больших инерционных нагру-
зок.
Вместе с короткоходпостыо поршня предложена наи-
более рациональная U-образная схема расположения ци-
линдров. IB короткоходных U-образных двигателях до-
54
стигается минимальная длина и обеспечивается наимены-
ший вес двигателя.
Однако увеличение числа цилиндров, их расположе-
ние не явились единственным средством повышения мощ-
ности двигателя. Конструкторы стали улучшать условия
сгорания топлива в двигателях. Они начали искать луч-
шую «геометрию» головки цилиндра. Так возникла го-
ловка типа Рикардо. Ее форма сделана так, чтобы могли
образовываться вихри. Это значительно улучшает пере-
мешивание паров топлива с воздухом. Вихри рождаются
во время сжатия, т. е. при движении поршня вверх.
Хорошо подготовленная горючая смесь будет пол-
ностью сгорать, обеспечивая повышенную мощность и
экономию топлива.
Какие же еще принимаются меры для улучшения
условий сгорания топлива в рабочих цилиндрах двига-
теля?
Нефтяники заняты повышением в топливе октанового
числа (показатель, характеризующий антидетонацион-
ные свойства горючего для карбюраторных двигателей),
что дает возможность повысить степень сжатия рабочих
смесей в цилиндрах двигателей. Конструкторы автомо-
бильных двигателей стремятся создать такие рациональ-
ные камеры сгорания, в которых бы создавался короткий
путь распространения пламени с завихрением рабочей
смеси в процессе его сжатия для повышения скорости
сгорания.
Важной проблемой является дальнейшее улучшение
автоматов опережения зажигания в различных цилинд-
рах многоцилиндровых двигателей.
Для повышения экономичности работы двигателей
внутреннего сгорания предложен метод наддува как
средство для большего наполнения рабочей смесью ци-
линдров двигателей.
Учеными совершенствуется двухступенчатый факель-
ный способ зажигания. В чем он состоит? Сначала бога-
тая рабочая смесь (содержащая больше горючего) вос-
пламеняется электрической искрой в специальной камере
малого объема, которая соединена соплом (каналом)
с основной камерой сгорания. Потом факелом, выбрасы-
ваемым из сопла, воспламеняется основная смесь
в главной камере. Бедные смеси (с мепылим содержанием
топлива) при искровом зажигании применятьнельзя. Вос-
55
пламенения не возникает. Зато при факельном зажига-
нии такие смеси хороню сгорают.
Факельное зажигание предполагается применять для
низкосортных видов топлива с мепыпим октановым чис-
лом (на 5—6 единиц). Ойо же должно обеспечивать бо-
лее полное сгорание рабочей смеси. Как показали экс-
перименты, в выпускных газах при факельном зажигании
почти отсутствует окись углерода, что очень важно
в условиях городов с большой насыщенностью авто-
транспорта.
В нашей печати сообщалось (газета «Советская Рос-
сия» от 27 февраля 1957 г.), что в Англии было построе-
но испарительное устройство для двигателя автомобиля.
Имеющийся в нем вентилятор, приводимый в движение
электродвигателем, улучшает образование смеси и по-
зволяет значительно экономить бензин.
Известно, что для реакции горения, т. е. соединения
топлива с кислородом, требуются строго определенные
весовые пропорции. Сколько же теоретически требуется
воздуха для сжигания 1 кг бензина? В 1 кг бензина со-
держится 140 г водорода и 860 г углерода. Для того что-
бы сжечь 140 г водорода, необходимо затратить 1 120 г
кислорода. Для сжигания 860 г углерода требуется еще
2 300 г кислорода. Стало быть, всего необходимо 3 420 г
кислорода.
Но вспомним, что на 1 кг воздуха приходится 230 г
кислорода, 770 г азота. Для того чтобы иметь 3 42'0 г
3 120
кислорода, надо y3Q-• 1 000 = 15 000 г воздуха.
Эти несложные арифметические подсчеты показы-
вают, что для сжигания 1 л бензина необходимо израс-
ходовать 15 л воздуха. Но это чисто теоретический рас-
чет. А практически, чтобы двигатель не заглох, всегда
приходится воздух недодавать. В рабочей смеси обычно
недостает 15—18% воздуха.	
Можно ли снизить эти проценты искусственной недо-1
стачи воздуха? Автору довелось провести на двигателе'
автомобиля «Победа» несколько экспериментов.
В цилиндре двигателя поршень проходит путь за од-
ну сотую долю секунды. За такое короткое время смесь
должна сгореть и произвести работу. Быстрому сжига-
нию топлива должно предшествовать хорошее смешива-
ние паров бензина с воздухом. Поэтому был взят под
56	:
контроль выпускной трубопровод, в котором рабочая
смесь совершает свой последний путь перед сжиганием
в цилиндре.
В этот трубопровод поместили винтовой смеситель —
эмульгатор (рис. 20). Он представляет
устройство, состоящее из крохотного
винта, вращающегося на оси; ось при-
креплена к металлической крестовине
для крепления на фланце впускного
трубопровода.
Под действием потока рабочей сме-
си винт приходит в быстрое вращение.
Своими лопастями он переводит поток
рабочей смеси из ламинарного движе-
ния (при котором частицы смеси дви-
жутся без перемешивания) в турбу-
лентное (при котором частицы смеси
перемешиваются). В это время топлп-
собой несложное
Рис. 20. Винтовой
смеситель.
во эмульгирует с воздухом и лучше
'подготавливается для сжигания в цилиндре. Так от-
крывается 'возможность добавить недостающий воздух
в топливо и применить так называемую «бедную смесь».
На московском заводе «Манометр»
в содружестве с инженерами П. Л. Лачу-
гиным и В. П. Беликовым автором были
проведены эксперименты по созданию
винтовых смесителей.
После проверки нескольких конструк-
ций смесителей был выбран образец —
турбина. На рис. 21 показано ее устрой-
ство. Основание прибора имеет форму
фланца. В середине сделано круглое
отверстие, по своему диаметру равное
Рис 21 Смеситель ВПУСК|[ОМУ трубопроводу двигателя. Вну-
с турбинкой, три отверстия имеется крестовина, в цен-
тре которой укреплена рабочая ось. На
этой оси свободно вращается турбинка. Лопасти ее вен-
чика установлены под углом 45°. В центре оси сде-
лай капал для прохождения смазки к ступице турбинки.
Смазка поступает из масленки по маслопроводу в спе-
циальное отверстие во фланце прибора и далее в ка-
нал его рабочей оси.
57
цо», показанное
Рис. 22. Струнный
смеситель.
Прибор устанавливается в месте соединения карбю-
ратора и впускного трубопровода, по которому горючая
смесь совершает последний путь в рабочие цилиндры.
Под воздействием быстрого потока рабочей смеси тур-
бинка приводится в стремительное вращение, хорошо
перемешивает пары бензина с воздухом, обеспечивая
полное сгорание топлива.
Во время испытаний смесителя па автомобиле «По-
беда» экономия горючего достигла 4—6%, несколько
возросла мощность двигателя.
Далее пришла мысль сделать «пульсирующее коль-
на рис. 27. iB этом кольце имеются виб-
рирующие отростки, приходящие в бы-
стрые движения под воздействием
пульсирующего потока рабочей сме-
си. Под ударами потока смеси они из-
гибаются и начинают вибрировать.
Свои упругие колебания они переда-
ют рабочей смеси и содействуют ее
лучшему перемешиванию.
Был предложен струносмеситель.
На рис. 22 показано, как па топкое стальное кольцо на-
тягивается большое количество тонких струн. Под воз-
действием потока они вибрируют и смешивают горючее
с воздухом.
Был изготовлен образец несложного электросмеси-
теля. Получая питание от аккумулятора (применяемого
для зажигания), он также вызывает колебания рабо-
чей смеси и подготавливает ее для полного сжигания.
Электросмеситель состоит из двух катушек, имеющих
вибрирующие пластинки. Пластинки вводятся во впуск-
ной трубопровод. С наружной части приборчика имеет-
ся прерыватель по типу зуммера.
Процесс искрообразовапия в двигателе можно пред-
ставить как высокочастотные затухающие колебания.
Поэтому его несложно приспособить как источник для
ультразвуковых колебаний во впускном трубопроводе.
При этом, зная частоту колебаний, можно рассчитать
кварцевую пластинку, которая будет вызывать ультра-
звуковые частоты в рабочей смеси, улучшая условия
обогащения паров бензина воздухом.
Создание практически пригодной конструкции сме-
сителя-эмульгатора потребует еще многих исследований
58
и всесторонних длительных испытании в различных экс-
плуатационных условиях. Ценой коллективных усилий
можно будет создать условия, при которых удастся из-
расходовать 14,5—15 кг воздуха на 1 кг бензина. Кро-
ме того, полное сгорание топлива избавит цилиндры от
нагара и уменьшит износ двигателя.
СТРУННЫЕ СМЕСИТЕЛИ
Создание условий для экономичной работы авто-
мобильных двигателей волнует и ученых-исследовате-
лей, и работников государственных автохозяйств, и ав-
толюбителей. Об этом свидетельствуют многочисленные
письма, получаемые автором после опубликования
в печати описаний нескольких
конструкций смесителей для
двигателей.
Особый интерес проявлен
к двум конструкциям смесите-
лей -—вибрационному кольцу и
струнному. Применение их да-
ет заметную экономию топли-
ва, особенно в зимних усло-
виях.
Рис. 23. „Двухэтажный"
смеситель.
Практика показала, что вибрационные кольца луч-
ше делать из фосфористой бронзы. Хорошо показали
себя конструкции, сделанные из бериллиевой бронзы,
являющейся прекрасным упругим материалом.
Автором проведена работа по усовершенствованию
струпного смесителя. В частности, разработана модель,
имеющая «двухэтажное» расположение струн. «Этажи»
струн расположены перпендикулярно один к другому,
образуя как бы сетку. Такое расположение значительно
повысило эффективность действия устройства. Вибра-
ция струп усложнила вихреобразование и улучшила
смешивание мелких капель бензина с воздухом.
Двухэтажное расположение, струн «крестом»- бо-
лее производительный прибор-смеситель (рис. 23).
Автор в содружестве с механиком С. И. Гущиным
изготовил экспериментальный образец смесителя, в ко-
тором вместо струн были установлены спирали из тон-
кой стальной проволоки. Они дают возможность уве-
личить амплитуду колебаний. Это также способствует
59
перемешиванию топлива с воздухом. На рис. 27 пока-
за. н новый образец смесителя.
Работы по струнному смесителю привели к мысли
создания нового струнно-теплового смесителя. Как вид-
но из рис. 24, его вибрационный элемент, помимо про-
цессов смешивания, еще подогревает рабочую смесь и
тем самым ускоряет ее подготовку к экономичному
сжиганию.
В результате контакта с нагретыми струнами бензин
быстрее испаряется и лучше смешивается с воздухом.
------Струны натягиваются че-
Рез отверстия во вставном
кольце, сделанном из изоляци-
онного теплостойкого .мате-
риала.
W	Нагрев струн производи г-
Рис. 24, Струнно-тепловой ся От аккумуляторной батареи
до температуры, которая не
вызывает преждевременную вспышку горючего (60—
80° С). Включение тока производится исключительно на
ходу двигателя.
Струнно-тепловой смеситель может оказаться полез-
ным на автомобильных и тракторных двигателях, экс-
плуатируемых в суровых зимних условиях.
ЗАЖИГАНИЕ ВЫСОКОЧАСТОТНОЕ
В работе двигателя внутреннего сгорания важней-
шую роль играет зажигание горючей смеси в цилиндре.
Он осуществляется с помощью свечи, которая вверты-
вается в головку цилиндра двигателя. Во время зажи-
гания между электродами свечи проскакивает оранже-
во-фиолетовая искра. Для получения искры использу-
ется система зажигания, которая состоит из источника
низкого напряжения (батареи электрических аккуму-
ляторов), катушки зажигания (бобины), прерывателя-
распределителя, свечи и проводов.
Выработать электрическую искру для запала горю-
чей смеси не легко. Дело в том, что среда из воздуха и
бензина не проводит тока низкого напряжения. Поэто-
му, чтобы осуществить электрический разряд между
электродами свечи (имеющей зазор, равный 0,4—
0,8 мм), необходимо иметь достаточно высокое па;пря-
60
жение. И действительно, напряжение, вырабатываемое
катушкой зажигания, достигает 10 000—12 000 в.
Как же протекает разряд?
Воздух, попадающий в цилиндр из атмосферы, всег-
да немного ионизирован, т. е. заряжен. Кроме того,
мельчайшие частички бензина, поступающие из карбю-
ратора, в результате взаимного трения и ударов о ме-
талл тоже электризуются.
Во время повышения напряжения тока возникает
лавинное движение положительных и отрицательных
ионов к контактам свечи. При такой лавинной иониза-
ции воздух и пары бензина лишаются свойств изоля-
тора — между электродами свечи происходит пробой
электрической искры. Он разбивает молекулы топлива
и воздуха и воспламеняет смесь, находящуюся под дав-
лением до 10 кГ1см2.
При эксплуатации двигателей внутреннего сгорания
всегда стремятся экономно расходовать топливо. По-
этому пытаются сжигать более бедную горючую смесь,
содержащую меньше бензина и больше воздуха.
Исследования процессов искрового зажигания, про-
веденные как у нас в стране, так и за рубежом, позво-
лили раскрыть много тайн и загадок воспламенения го-
рючей смеси. В частности, удалось установить, что при
повышении интенсивности электрического разряда
можно улучшить условия сжигания рабочей смеси и,
стало быть, создать возможности для сжигания эконо-
мичных композиций топлива и воздуха.
Однако осуществить практически эту задачу не так-
то легко. Чтобы увеличить зазор между электродами
свечи, повысить соответственно напряжение, вырабаты-
ваемое бобиной, надо увеличить размеры всех прибо-
ров и без того громоздкой аккумуляторной батареи.
Необходимо отметить, что применяемая в настоя-
щее время система зажигания, имеющая индукционную
катушку в качестве источника высокого напряжения,
уже устарела. Разряд, возникающий между электрода-
ми, вызывает затухающие, к тому же за очень корот-
кий промежуток времени, колебания. Поэтому такой
разряд, обладающий невысокими энергетическими эф-
фектами, не дает возможности воспламенять «бедные»
рабочие смеси, содержащие меньшие дозы топлива.
61
На помощь может прийти энергия незатухающих
электромагнитных колебаний.
- Автору довелось изготовить и испытать опытную вы-
сокочастотную установку.
Как видно па схеме (рис. 25), конструкция генера-
тора очень проста. Она содержит полупроводниковый
0______ кристаллический триод, сопро-
тивление и трансформатор вы-
QjA-ci—I Z-—I сокого напряжения.
<Ь !о Электронный прибор при-
I______о S —соединяется к системе зажи-
у	о ? ।—*" гания автомобильного двига-
$ I----------Э g теля вместо бобины. Питание
”—I	нового прибора осуществляет -
Рис. 25.	ся от аккумуляторной бата-
реи.
IB чем достоинство электронного зажигания?
Новый прибор, являясь источником электромагнит-
ных незатухающих колебаний, обеспечивает концентра-
цию значительно большей энергии, чем индукционная
катушка.
Значительно удлиняется промежуток «жизни» искры,
что также способствует лучшему сжиганию топливной
смеси.
Применение электронных приборов па полупровод-
никах для системы зажигания сулит большие выгоды.
Они позволяют экономить топливо, улучшать его сжи-
гание, создавать оптимальный эксплуатационный ре-
жим и ускорять пуск двигателя в зимних условиях.
ЗАЖИГАНИЕ С ФЕРРИТОВОЙ КАТУШКОЙ
Совсем еще недавно в семью магнитных материалов
влились так называемые магнитодиэлектрики, к кото-
рым относятся олсифер, карбонильное железо и др. По-
явление их позволило уменьшить размеры устройств
электроники (сердечники катушек индуктивности, высо-
кочастотных дросселей и трансформаторов промежу-
точной частоты). Несмотря на преимущества, они все
же обладали и недостатками. И главный из них — ма-
лая магнитная 1проницаемость.
Вот почему были найдены более эффективные маг-
нитные материалы—так называемые оксиферы, т. е.
62
оксидные ферромагнетики, или, как их называют, фер-
риты. Это сложные соединения, в которых двухвалент-
ные атомы железа замещены, атомами других метал-
лов — марганца, магния, цинка, меди, никеля, кобальта.
Оксиферовые материалы обладают громадной маг-
нитной проницаемостью (до 7 000 гс/э). Применение их
позволило создавать миниатюрные приборы.
На основе использова-
ния оксиферовых сердечни-
ков можно уменьшить габа-
риты бобины для зажигания.
Схема ее показана на
чертеже (рис. 26). В цепь
от батареи постоянно вклю-
чен через сопротивление кон-
денсатор. Зажигание осуще-
ствляется с помощью обыч-
ного распределителя. Рас-
пределитель 2 во вторичной
цепи ферритовой катушки
очереди 'запальные свечи
Рис. 26.
зажигания
1 подключает по
3. В это время в 'первичной
цепи катушки разряжается конденсатор, а во вторич-
ной— .индуктируется высокое напряжение. Опо и вы-
зывает искровой разряд в запальной свече. Всякий раз,
когда требуется получить искру, прерыватель исполь-
зуется для «передачи» заряда конденсатора па первич-
ную обмотку катушки. Применение конденсатора и фер-
ритового сердечника позволяет сократить число витков
в обеих обмотках катушки.
ЭЛЕКТРЕТЫ-ИОНИЗАТОРЫ
Представьте себе кругленькую, напоминающую дет-
ский пряник пластинку. Соедините ее с зажимами
вольтметра, и стрелка прибора покажет к вашему изум-
лению высокое напряжение... Это электреты — неисто-
щимые источники электрического поля высокого напря-
жения.
Что же представляют собой электреты?
Еще два века назад русский академик Эпинус, изу-
чая минерал турмалин, заметил, что во время сильного
охлаждения на гранях его кристалла возникает элек-
63
трический заряд. Значительно позже Фарадей ввел по-
нятие «диэлектрика» (электрического изолятора), обла-
дающего постоянной поляризацией. Физик Хевисайд на-
звал поляризованные диэлектрики электретами.
Людям давно известен карнаубский воск, получае-
мый из листьев одного из видов пальмы. Это — прекрас-
ный электрический изолятор. Но если этот воск внача-
ле расплавить, а затем дать ему затвердевать в сильном
электрическом поле, то поляризация в нем «заморажи-
вается» и сохраняется очень длительное время. Под
влиянием электрического поля молекулы жидкого воска
занимают определенное положение и при охлаждении
не меняют своей ориентировки.
В двадцатых годах нашего века японские ученые Эгу-
чи и Сато из смеси восков и смол получили очень устой-
чивые электреты. В течение 3 лет образцы почти не по-
теряли своих свойств.
Исследователи обнаружили много общих свойств
электретов и постоянных магнитов. Попробуйте разре-
зать электрет по нейтральной линии между полюсами,
и вы получите два самостоятельных электрета, для со-
хранения «зарядов» электреты, как и магниты, следует
закорачивать.
Замечательное свойство электретов волнует многих
ученых. В советских и зарубежных журналах и газетах
все чаще появляются сообщения о новых исследованиях
электретов. Исследователи и изобретатели стремятся
изыскать такие материалы, которые бы позволили со-
здать электреты для применения в энергетике.
В лабораториях различных стран уже изучено свы-
ше GO диэлектриков. Были получены электреты из мно-
гих видов воска, смол, резины, стекла, пластических
масс и других веществ.
Ценные теоретические исследования провела совет-
ская исследовательница К. В. Филиппова. Она изучила
оптические свойства электретов. Для этого ей понадо-
билось осуществить большое количество экспериментов
с поляризацией прозрачной пластической массы. Наши
ученые А. Н. Губкин и Г. И. Скапаем также провели
большой цикл исследований электретов из керамики.
Они успешно изучали электреты из титанатов магния,
кальция, стронция, цинка, а также фарфора, стекла и
еще других материалов. Опубликованные весной
64
1958 года результаты их творческих поисков пополняют
сокровищницу молодой науки об электретах.
Электреты уже начинают получать практическое
применение. Первыми их использовали приборострои-
тели для изготовления измерительной аппаратуры.
С помощью электретов были собраны электрометры
и струнные гальванометры. В таких приборах диски из
электретов подвешивают между двумя металлическими
пластинами, к которым подводятся измеряемые заряды.
Во время взаимодействия заряженных металлических
пластин диск отклоняется от своего нулевого положе-
ния, показывая стрелкой напряжение электрических
зарядов. Главное удобство этих приборов состоит в том,
что они не нуждаются в добавочном источнике электри-
ческой энергии.
. Во время второй мировой войны японцы смело при-
менили электреты в своей аппаратуре связи. В частно-
сти, они использовали особые микрофоны, которые ра-
ботали без электрических батарей. Электретный мик-
рофон может служить также телефоном и даже громко-
говорителем!
В настоящее время получают электреты, которые
могут быть средством для фокусировки в электронно-
лучевых лампах.
В литературе появились данные о создании за рубе-
жом первых электрических генераторов высокого на-
пряжения. Правда, они дают еще ток малой величины,
но ведь это первые попытки использовать дешевую
внутреннюю энергию вещества электретов.
В 1937 г. видный болгарский ученый, ныне избран-
ный в Академию наук СССР, Г. Наджаков открыл но-
вое физическое явление. Он заметил, что если холод-
ную пластинку из серы, помещенную в электрическое
поле, подвергнуть облучению светом, то она также ста-
новится поляризованной. Сохранять же «заряд» она мо-
жет в дальнейшем только в темноте. При повторном
освещении она теряет свойство электрета. Поэтому уче-
ный дал ей имя фотоэлектрета. Диэлектрики, получае-
мые в результате нагрева и охлаждения, начали назы-
ваться термоэлектретами.
Работами Г. Наджакова заинтересовался молодой
советский физик В. М. Фридкин. Подробно исследуя
5-2118	.65
свойства фотоэлектретов, он вместе с другими изобре-
тателями разработал оригинальный способ фотогра-
фии.
Физики приоткрыли завесу над тайной электретов:
изучен механизм образования поляризованных диэлек-
триков. Поэтому мы видим контуры больших перспек-
тив развития электретики.
Электреты, являющиеся источниками электрическо-
го поля, могут быть и приборами для ионизации газов.
Следовательно, их можно будет использовать в двига-
телях внутреннего сгорания для ионизации воздуха,
а значит и для интенсификации горения топлива, о ко-
тором уже выше говорилось.
Диск электрета вставляется в кольцо из изоляцион-
ного материала и укрепляется в патрубке воздухоочи-
стителя таким же путем, как медная пластинка с ра-
диоактивным веществом.
Применение электретного ионизатора может явить-
ся простым и безопасным средством для ускорения хи-
мических процессов в рабочих цилиндрах двигателей.
ТОПЛИВО — МОРСКАЯ ВОДА
Море не спокойно. Шквалистый ветер гонит волны.
На берег доносится солоноватый запах... И только
здесь, в машинном отделении МЭС пронзительный гул
агрегатов заглушает шум морского прибоя.
МЭС — это морская электростанция. Только не по-
думайте, что энергию она получает от волнового при-
боя. С таким же ритмом она может действовать и во
время полного штиля па море.
В камерах газовых турбин агрегатов горит... вода.
Да, да обычная морская вода. Издревле люди пользу-
ются водой для тушения пожаров, а здесь в огненных
горнилах тепловых двигателей сгорает вода.
Парадоксально? Вода уже давно привлекает внима-
ние энергетиков. Электрохимики упорно утверждают,
что ее экономично использовать для аккумулирования
энергии. Получаемый избыток электроэнергии па вет-
ровых электростанциях можно затратить для разложе-
ния в электролизерных установках воды па водород и
кислород. Л затем по мере надобности полученные газы
можно применить для выработки электроэнергии визве-
66
стных «топливных элементах» или для получения высо-
ких температур с помощью особых горелок.
У физиков идея энергетического использования воды
связана с интереснейшей проблемой управляемых тер-
моядерных процессов.
Но и обычная дождевая вода бывает иногда гроз-
ной силой. Опа не раз вызывала громадные взрывы
терриконов.
Терриконы — это пирамиды вынутой из шахт «на
гора» породы, всегда содержащей небольшое количест-
во угля. После обильного дождя происходило самовоз-
горание «шапки» пирамиды. Стремительно возрастала
температура. Вода стихийно разлагалась на водород и
кислород. Образовавшаяся гремучая смесь затем взры-
валась, поднимая на воздух породу и вызывая большие
разрушения в округе.
Вода -- грозная стихия природы. Но и ее можно при-
ручить и заставить более умеренно «гореть» в рабочих
камерах поршневых газотурбинных двигателей.
Уже давно было замечено, что небольшие примеси
воды к воздушно-топливной смеси дают неожиданный
эффект. Двигатель вдруг начинает работать с повыше-
нием мощности.
Чем объясняется это необычное явление? Оказывает-
ся, что мельчайшие водяные капельки мгновенно испа-
ряются и, сильно расширяясь, дают «микровзрывы».
При этом значительно улучшается перемешивание па-
ров топлива с воздухом. Сжигание рабочей смеси интен-
сифицируется.
Однако добавки небольших порций воды -- это лишь
полумера. Вода не только замечательный растворитель
химических веществ, по и удобная среда для развития
растений и живых микроорганизмов. Поэтому насы-
щенную воду, например, гидроокисями и солями неко-
торых металлов и «биомассой» одноклеточных растений
можно уже назвать частью топлива. Такая смесь будет
не только участвовать в ускорении сжигания, но сама
гореть.
Общеизвестны термиты -— смеси порошков алюми-
ния или магния с порошками окислов железа и других
металлов. При горении они дают очень высокую темпе-
ратуру и выделяют большое количество тепла.
5*	67
Рис. 27. Экспериментальные образцы смесителей и бачок для
воды.
Природа сама в морской воде уготовила такую смесь
солей и «биомассы».
На Черном море, особенно во второй половине лета,
вода цветет. В этот период года сильно развивается
биологическая жизнь.
За кормой судна буруны от гребных винтов струят
таинственный желтовато-оранжевый свет. Его излу-
чают мириады возбужденных гребным винтом микроор-
ганизмов.
Вот такую воду природа и делает удобной для сжи-
гания в камерах тепловых двигателей МЭС или мор-
ских судов. Если морская вода окажется «бедной» со-
лями и «биомассой», в ней можно искусственно увели-
чивать концентрацию. Это уже несложная техническая
задача.
Мы предвосхитили события и представили себе МЭС,
работающую на новом виде комбинированного горюче-
го. Можно верить, что смесь воды с соляркой, кероси-
ном, мазутом даст в будущем возможность получить
новые виды более дешевого «био-металло-углеводород-
ного» топлива.
68
Автору приходилось в свое время испытывать такие
виды топлива на двигателе автомобиля «Победа». Вода,
насыщенная солями металлов и биомассой (черномор-
ская вода), подавалась в двигатель из отдельного бач-
ка. Водо-топливная смесь дополнительно возбуждалась
(встряхивалась) особыми струнными смесителями для
лучшего перемешивания (рис. 27).
Сжигание водных смесей как средство экономии
углеводородного топлива — увлекательная задача. Но
практически ее решить можно -будет постановкой широ-
ких лабораторных исследований.
Предстоит исследовать комплексную проблему при-
готовления водных смесей) улучшения системы зажига-
ния (используя, например, высокочастотный разряд ли-
бо применяя высокотемпературные полупроводниковые
свечи зажигания) и защиту цилиндров или камер сжи-
гания от возможных нагаров Зато, если инженерной
мысли удастся решить полностью задачу перевода дви-
гателей на водо-топливные смеси, сколько освободит-
ся нефтепродуктов для химической переработки.
НОВЫЙ КОНСТРУКЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ
ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
Это, видимо, сложилось исторически. Вначале с пер-
вого эксперимента Эрстеда пропускали по проводам ток
и замечали возникновение вокруг него магнитного по-
ля. Затем заметили, что приближение к проводу фер-
ромагнитных металлов (железо, никель, кобальт) зна-
чительно усиливает напряженность магнитного поля.
За многие десятилетия наука продвинула далеко
вперед учение об электромагнетизме. Сделано много
открытий, осуществлены теоретические расчеты. Ими
пользуются при проектировании всевозможных электри-
ческих машин — генераторов, двигателей, трансформа-
торов, магнитных усилителей, дросселей, различных
приборов электроники и радиоаппаратуры.
И все же с того первого момента, как было замече-
но, что сочетание проводов и железа позволяет полу-
чить необходимую напряженность магнитного поля, и
до наших дней их применяют раздельно.
А разве это незыблемый закон? Автору довелось из-
менить этот случайно установившийся принцип раз-
69
дельного использования проводов и ферромагнитных ма-
териалов. Был создан новый конструкционный материал
для электротехники в самом широком ее смысле (име-
ется в виду и радиоэлектроника). Материал этот обла-
дает двумя свойствами — электропроводностью и фер-
ромагнетизмом.
Он имеет два класса.
Первый класс. Сердечник провода в виде полосы или
круглого сечения изготовляется из соответствующего
ферромагнитного сплава 1 (рис. 28). Поверх него элек-
тролитическим или металлургическим путем наносится
рубашка 2 из серебра, меди, алюминия или другого ме-
талла, обладающего высокой электрической проводи-
мостью. Полученный электроферромагнитный биметалл
покрывается лаковой или резиновой изоляцией 3.
Второй класс. Медный, серебряный или алюминие-
вый провода 1 покрываются сверху лаками или пласти-
ческими массами, имеющими в своем составе различ-
ные ферромагнитные материалы 2 (рис. 29). Это может
быть и стальной порошок, и пермаллой, и ольсифер, и
оксифер. Введение того или иного ферритового мате-
риала будет диктоваться необходимостью придать про-
воднику необходимые свойства.
В некоторых случаях такие ферромагнитные покры-
тия, являющиеся диэлектриками, не будут нуждаться
в дополнительной электрической изоляции 5. Тонко-
слойные лаковые покрытия обеспечат изоляцию в прак-
тике использования слаботочной электроаппаратуры.
Где могут найти применение новые электромагнит-
ные материалы?
В первую очередь в электронике. Из них можно бу-
дет изготовлять различные соленоиды, катушки индук-
тивности, трансформаторы, дроссели.
70
Затем, по мере расширения границ использования,
эти конструкционные материалы смогут найти примене-
ние в более мощных электрических машинах.
Какие же выгоды сулят электроферромагнитные ма-
териалы?
Узлы приборов будут иметь значительно меньший
вес. Новые провода можно наматывать или наклады-
вать на каркасы >из диэлектриков, имеющих облегчен-
ный вес. Значительно уменьшается расход ферромаг-
нитных материалов.
Получение готовых электроферромагнитных прово-
дов облегчит и ускорит процессы конструирования и из-
готовления электрических устройств.
В виде опыта автором были изготовлены образцы
катушек индуктивности, трансформаторы, которые по-
казали вполне удовлетворительные результаты.
Широкое промышленное применение этих материа-
лов потребует создания новых расчетов и практических
таблиц. Только коллективным трудом теоретиков и рас-
четчиков можно будет создать слаженную систему ис-
пользования электроферромагнитных проводов.
ЭНЕРГОПИТАНИЕ ЛЮМИНЕСЦЕНТНЫХ ЛАМП
Лампы накаливания, применяемые для искусствен-
ного освещения, неэкономичны. Подсчитало, что более
90% энергии излучения составляют невидимые инфра-
красные лучи. В спектре преобладают красные и оран-
жевые лучи. В то же время в дневном свете больше пре-
обладает желто-зеленая часть спектра, а также имеют-
ся синие и фиолетовые лучи.
А^ожно ли сделать излучение ламп накаливания при-
ближенным к дневному солнечному свету? Для этого
понадобилось бы довести температуру нити в лампе до
температуры поверхности солнечного шара около
6 000° С. Ясно, что такого нагрева вольфрамовая нить
не выдержала бы и очень быстро перегорела.
Пытались повысить содержание синих лучей. Стали
делать колбы из синего стекла, которое немного погло-
щает оранжево-красную часть спектра. Однако это ока-
залось неэффективным.
Поглощение одной части спектра вызвало большие
потери энергии и снизило световую отдачу ламп.
71
Вот почему, когда обратились к холодным люмине-
сцентным источникам света, они получили всеобщее
признание.
Длительные исследования ученых привели к очень
ценным наблюдениям. Оказалось, что спектр люмине-
сцентного вещества зависит от его свойств. Очень бы-
стро исследователи начали подбирать вещества, излу-
чение которых позволило приблизить этот спектр
к дневному свету.
В настоящее время изготовляют светящиеся веще-
ства — люминофоры с любым заранее заданным спек-
тром излучения.
Теоретические основы люминесцентного свечения
в нашей стране разработаны акад. С. И. Вавиловым и
его ближайшим помощником В. Л. Левшиным.
Люминофоры в технике называют кристаллофосфо-
рами. Практически применяют галофосфиты — особые
соединения типа апатитов, которые активированы
сурьмой и марганцем. Изменяя композицию этих ве-
ществ, меняют тем самым оттенки белого света.
Часто в состав люминофоров вводят смеси порош-
ков. Кристаллофосфоры приготовляют из силикатов
цинка и бериллия, тоже активированных примесью мар-
ганца. Добавки бериллия вносят в спектр желтое излу-
чение.
Новейшие люминесцентные лампы обладают свето-
отдачей, равной 70 лм на 1 вт, т. е. дают почти в 5 раз
больше света, чем лампы накаливания.
Свечение люминофоров вызывается воздействием
ультрафиолетовых лучей. Они же в свою очередь из-
лучаются парами ртути, которая содержится в трубках
люминесцентных лама
Применение люминесцентных источников улучшает
освещение учебных, производственных и торговых по-
мещений. Люминесцентное освещение уже начинает ши-
роко использоваться для наружного освещения. Поми-
мо экономии электроэнергии, это улучшает освещение
улиц и площадей. Новые источники начинают приме-
нять в теплицах для ускоренного круглогодичного вы-
ращивания овощей. Словом, люминесцентные источни-
ки стали достойными соперниками ламп накаливания.
Люминесцентная лампа представляет собой газораз-
рядную трубку, из которой выкачан воздух. Вместо не-
72
го в трубке имеются пары ртути и небольшое количест-
во аргона. На концах трубки установлены электроды —
металлические спирали, по ним во время зажигания
пропускается ток. Накаленные спирали возбуждают па-
ры ртути, которые становятся источниками ультрафио-
летового излучения. Это излучение и заставляет люми-
нофоры ярко светиться.
Недостаток ламп люминесцентного освещения со-
стоит в некоторой сложности их конструкций и добавоч-
ных устройствах стартера и дросселя, что вносит изве-
стные помехи во вре-
мя установки ламп и
несколько удорожает
эксплуатацию.
Есть ли пути для из-
бавления от двух при-
способлений — старте-
ра и дросселя?
Опыты показали,
что есть.
Обыкновенно эти
лампы включают в сеть,
имеющую напряжение 127 или 220 вис промышленной
частотой 50 гц. Была сделана попытка питать люминес-
центные лампы током высокой частоты (порядка
100 кгц). Во время эксперимента включался лишь один
электрод.
Лампа мгновенно загоралась без помощи сложного
стартера. Равномерный свет она излучала без помощи
дросселя.
Эти опыты дают основание полагать, что, используя
токи высокой частоты, можно упростить монтаж люми-
несцентных ламп и эксплуатировать их без стартеров и
дросселей.
Питание люминесцентных ламп в цехах предприятий,
учебных заведениях и торговых помещениях магазинов
можно производить секционно от небольших генерато-
ров ТВЧ.
Принципиальная схема генератора показана на
рис. 30.
Вот как должна выглядеть схема энергопитания
ламп дневного света (рис. 31).
73
Питание ламп токами высокой частоты дает возмож-
ность упростить их конструкцию. Лампы можно будет
делать одноэлектродными.
Затраты на изготовление люминесцентных секцион-
ных генераторов ТВЧ будут компенсироваться удешев-
лением стоимости изготовления ламп и тем, что из экс-
Рис. 31. Схема питания ТВЧ секцией люминесцент-
ных ламп.
плуатации исключается большое количество стартеров
и сглаживающих импульсы дросселей.
Питание люминесцентных ламп токами высокой ча-
стоты может оказаться делом ближайшего будущего.
МАЛАЯ ЭНЕРГЕТИКА
Еще на заре современной науки люди открыли ста-
тическое электричество. Это был первый маяк, озарив-
ший путь дальнейшему изучению и созданию громадно-
го раздела человеческих познаний — электричеству.
Трение янтарной палочки о мягкий материал вызы-
вало появление электрических зарядов. Начались иссле-
дования, позволившие открыть первые законы электри-
чества.
Затем появились электрофорные машины. В них за-
ряды возникали под влиянием эбонитовых или стеклян-
ных дисков. Заряды получались незначительными и
практического применения не имели. Машины чаще ис-
пользовались только для демонстрационных целей.
Открытие электромагнитной индукции создало це-
лую эпоху в развитии науки об электричестве. Появи-
лась могучая электротехническая энергетика. Она со-
74
всем вытеснила электростатику. Электрофорные и по-
добные им машины только как древние реликвии
остались в шкафах музеев да школьных физических
кабинетов.
Однако в последнее время произошли коренные из-
менения. Развитие физики, химии, электро- и радиотех-
ники потребовало мобилизации всех имеющихся резер-
вов в арсенале человеческих знаний. Так, ученые, ис-
следователи вернулись к давно забытой области — ста-
тическому электричеству.
Высокие напряжения (измеряемые многими миллио-
нами вольт) электростатического поля получают теперь
физики при исследовании атомного ядра. Для этого со-
здаются оригинальные образцы электростатических гене-
раторов.
Конструкторы создают электронно-лучевые трубки
(кинескопы) для осциллографов и телевизоров, в кото-
рых управление лучом производится не магнитным,
а электростатическим полем. Радиоконструкторы начи-
нают создавать экономичные электростатические гром-
коговорители взамен электромагнитных и динамических.
Новые громкоговорители обладают более широким диа-
пазоном частоты звучания.
Электростатическое поле успешно применяют для
отфильтровывания дымов от твердых частиц, которые
могут загрязнять воздух. Это же поле используется
сейчас при окрашивании деталей машин и для копче-
ния рыбо- и мясопродуктов. Создаются лечебные элек-
тростатические ионизаторы атмосферы.
Ученые вспомнили об одном чудесном физическом
явлении, которое было замечено еще много десятилетий
назад.
Пчелиный воск, оказывается, после длительного хра-
нения может стать самостоятельным источником элек-
тростатических зарядов.
Сейчас этот физический эффект развивают далее.
Вместо многолетнего «старения» расплавленный воск
оставляют затвердевать в сильном электрическом поле.
Таким образом, его поляризация словно «заморажива-
ется» и остается после устранения поля. Поляризован-
ный диэлектрик обладает значительным электрическим
моментом и называется «электретом» (подробно о нем
рассказывается в главе «Электреты-ионизаторы).
75
Автору довелось получить материал с электрическим
моментом другим путем — не нагревом, как обычно,
а в жидком растворителе.
До самого последнего времени электростатику глав-
ным образом изучали для того, чтобы бороться с искра-
ми. вызывающими в результате разрядов пожары. Что-
бы избежать вредных последствий электростатических
напряжений, создают новые эффективные средства для
утечки зарядов путем непосредственного заземления и
ионизации окружающего воздуха. Но теперь статиче-
ское электричество начинают изучать глубже. Не толь-
ко борьба с ним, но и практическое применение в жиз-
ни откроют перед человечеством новые невиданные пер-
спективы.
Электростатику можно безошибочно назвать малой
энергетикой, которой принадлежит большое будущее.
По современным воззрениям природу статического
электричества объясняют пе трением двух тел, а изме-
нением расстояния между ними. При тесном соприкос-
новении двух тел в их пограничных слоях возникают
линии электростатического поля. Эти линии микроско-
пически короткие. Величина их пе превышает межмоле-
кулярных расстояний. Когда эти вещества разделяются,
то линии их растягиваются. В это время мы и фикси-
руем резкое повышение электрического напряжения.
Между веществами возникает рой искр.
Расскажем о некоторых экспериментах в области
«малой энергетики».
ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ПЫЛЕСОС
Существующие типы домашних бытовых пылесосов
основаны на принципе всасывания пылевидных частиц
с помощью центробежных насосов. Эти насосы приво-
дятся в движение электрическими двигателями. Поэто-
му конструкции пылесосов в современном оформлении—
довольно сложные и дорогие устройства. К тому же они
потребляют значительное количество электроэнергии,
поднимают большой шум, требуют применения мер
предосторожности.
Еще несколько лет назад у автора возникла идея
создания электростатического пылесоса. При изготовле-
нии действующего макета электростатический пылесос
оказался очень простым агрегатом (рис. 32).
76
Главной его частью является цилиндр 1, выточен-
ный или склеенный из диэлектрика (органического стек-
ла, целлулоида, полистирола). Цилиндр установлен
с помощью вала на металлические колеса. При движе-
нии пылесоса но полу или ковру его цилиндр не каса-
ется пола. Зазор между цилиндром и полом составляет
5 мм.
К цилиндру примыкает овчина 2. Между ними при
движении агрегата возбуждается электрический заряд.
Рис. 32. Электростатический пылесос.
а—общий вид; б—схема. 1—цилиндр; 2—овчина; 3— бункер; 4—колесо; 5 —
ручка.
Под действием заряда пылинки прилипают к заря-
женному цилиндру. Далее, при последующем повороте
цилиндра место с прилипшими пылинками разряжает-
ся и пылинки отлипают, попадают в бункер 3, который
соединен с металлическими колесами 4, и заземляются.
Так циклы заряда и разряда цилиндра происходят
непрерывно во время полного его оборота. Двигая за
ручку 5 пылесос, можно удалять пыль с различных по-
верхностей— пола, стен, потолков, ковров, книг.
Новый образец пылесоса очень простой и не требует
затрат электроэнергии. Действует он бесшумно и без-
опасен в работе.
Промышленный образец пылесоса, конечно, потре-
бует конструктивной доработки, лучшего оформления.
«ХОЛОДНЫЕ» ЭЛЕКТРЕТЫ
Как уже подробно рассказывалось выше, поляризо-
ванные диэлектрики — электреты получают «горячим»
способом. Материалы нагревают, а затем им дают мед-
77
ленно остынуть в сильном электрическом поле. В таком
виде молекулы и приобретают желаемую ориентацию.
В нагретом состоянии кинетическая энергия моле-
кул мешает им успокоиться и принять желательное для
исследователя положение в пространстве. Поэтому часть
из них при охлаждении ориентируется произвольно.
А можно ли этого избежать? Как показали опыты,
проведанные автором еще несколько лет назад, с неко-
торыми видами полимеров, — возможно.
Между двумя электродами, как показано на рис. 33,
наливался раствор плексигласа в дихлорэтане. На элек-
троды подавалось постоянное высокое
GJ\	напряжение (5 кв).	«Формовка» элек-
1\ \	грета протекала до	полного отвердева-
Н	ния плексигласа.
I I Этот метод формирования электретов
й/ нетрудно перенести и на другие виды ма-
I	териалов, например ткань хлорин.
Перспективным может оказаться спо-
соб полимеризации ненасыщенных орга-
-	£•;[___+ нических соединений (мономеры) в по-
9	9 стоянном электрическом поле. Таким об-
разом, открываются возможности созда-
И вать электреты с заданными свойствами.
Полимерные электреты возможно и
Рис. 33. откроют путь к созданию более «энерго-
емких» источников электрического поля.
А ведь уже подсчитано, что при условии повышения
к. н. д. электретов в 100 раз они могут стать конкурен-
тами существующих электрогенераторов.
ПОЛИФОН
Автору довелось провести экспериментальные рабо-
ты но созданию новых конструкций пьезоэлектрических
громкоговорителей.
Вообще перед динамическими громкоговорителями
пьезоэлектрические звуковоспроизводящие аппараты об-
ладают целым рядом преимуществ. Они конструктивно
проще, дешевле в изготовлении и потребляют значитель-
но меньше энергии. Однако пьезоэлектрические громко-
говорители незаслуженно забыты. Проведенные авто-
ром опыты по конструированию громкоговорителей «По-
73
лифон» показали, что необходимо серьезнее заняться
проблемой создания промышленных образцов таких
звукоизлучателей.
Известно, что массовое производство динамических
громкоговорителей требует больших затрат дорогих
магнитных сплавов, механической обработки металли-
ческих деталей, штамповки арматуры и т. д. Производ-
ство пьезоэлектрических громкоговорителей может из-
бавить народное хозяйство от расходования ценных ма-
териалов. Учитывая последние достижения отечествен-
ной пьезотехники, создавшей очень стойкие к влаге
и механическим воздействиям пьезоэлементы, приготов-
ленные из сегнетовой соли и особенно из титаната ба-
рия, можно с уверенностью сказать, что вполне целесо-
образно выпускать пьезоэлектрические громкоговорите-
ли. Применение их .в отдаленных сельских местностях
позволяет в несколько раз увеличить число радиоточек.
Ведь эти аппараты потребляют меньше энергии, чем
обычные динамики. На западе сейчас в связи с разви-
тием переносной малогабаритной радиоаппаратуры все
чаще начинают использовать кристаллические (г. е.
пьезоэлектрические) громкоговорители, как наиболее
экономичные и конструктивно простые. Нельзя и вам
забывать о больших перспективах развития пьезоэлек-
трических громкоговорителей.
... В середине XVII в. в небольшом французском го-
родке Ля-Рошели проживал скромный аптекарь Сегнет.
В своей маленькой лаборатории он упорно изыскивал
новые средства для лечения людей. В 1672 г. этот про-
винциальный аптекарь получил из раствора стеклянной
прозрачности кристаллы двойной патрокалиевой соли
винной кислоты. Соль Сегпета хорошо помогала при
желудочных заболеваниях.
Возможно, что рецепт, да и имя Сегнета были бы
в наши дни преданы забвению, если бы не произошли
странные обстоятельства. Сегнетова соль оказалась
чудесным веществом: в ее кристаллах накапливаются
электрические заряды под воздействием механических
давлений.
Всемирно известный французский ученый физик
Пьер Кюри в 1881 г. установил, что некоторые кристал-
лы различных веществ и особенно сегнетовой соли да-
же при малейших механических усилиях создают на
79
своих гранях электрические заряды. Об этих замеча-
тельных исследованиях он доложил на заседании Фран-
цузской академии наук. Ученый подчеркнул, что когда
кристалл подвергается сжатию, то его оконечности за-
ряжаются разноименным электричеством. На одной
стороне — положительный заряд, а на другой — отри-
цательный. Это же явление вновь возникает, когда кри-
сталл возвращается в состояние покоя. Но при этом
знаки электрических полюсов меняются местами.
Работы П. Кюри далее теоретически развил ученый
Литман. Пользуясь законом сохранения энергии, он
сделал утверждение, что если приложить к кристаллу
электрическое поле, то он должен деформироваться.
П. Кюри в своих дальнейших опытах доказал ценное
теоретическое предвидение Литмана. Переменное элек-
трическое напряжение вызывает колебательное движе-
ние кристалла.
Пьезоэлектрические свойства (от древнегреческого
слова «пьез», означающего «давление») П. Кюри на-
шел также в кристаллах кварца, турмалина, сахара,
цинковой обминки. Он же нашел путь, как «выкроить»
пластинку кристалла, чтобы она лучше проявляла пье-
зоэлектрические свойства. Для этого при вырезании пла-
стинки надо было ориентироваться по оптической оси
кристалла и перпендикулярно одной из его электриче-
ских осей. Такой срез сейчас носит имя Кюри.
Но вырезанные по такому методу пластинки силь-
но зависят от температурных влияний. Тогда исследо-
ватели нашли иную геометрию среза. Этот косой срез
имеет некоторый наклон к оптической оси. Пластинки
кристалла с таким срезом не реагируют на изменения
температуры.
Пьезоэлектрические кристаллы не сразу нашли
практическое использование. Лишь спустя много лет,
в 1914—1918 гг. они получили большое применение для
борьбы с подводными лодками. При помощи специаль-
ных устройств моряки прослушивали в глубинах рабо-
ту винтов подводных лодок и определяли их местона-
хождение.
Более сложные приборы, снабженные пьезоэлектри-
ческими пластинками кристаллов, позволили произво-
дить замеры глубины морского дна. обнаруживать под-
водные рифы, движущиеся айсберги и т. д.
во
Шли годы, и пьезоэлектрические пластинки получа-
ли все более широкое применение в технике. В Южной
/Хфрике их, например, применили для охраны алмазных
копей. Они подавали первые электрические сигналы при
приближении людей. Пластинки использовали во вре-
мя испытаний прочности узлов самолетов, автомобилей,
корпусов кораблей и т. д. Эти же пластинки стали при-
менять при снятии индикаторных диаграмм паровых
машин, двигателей внутреннего сгорания.
В технике нашли широкое применение кварцевые
кристаллы. Но их поиски требуют огромных затрат ма-
териальных средств. Поэтому исследователи все внима-
ние сосредоточили на сегнетовой соли, которая таила
в себе более ценные качества. И поиски не пропали
зря. Оказалось, что при одном и том же приложенном
усилии у кристалла сегнетовой соли пьезоэлектрический
заряд почти в 3 тыс. раз больше, чем у кварца.
Исследователи научились выращивать кристаллы-
гиганты этой соли размером во многие десятки санти-
метров.
Важным этапом в развитии пьезотехники явилось
создание особых биморфпых элементов.
Такие элементы собираются из двух пластинок сег-
нетовой соли. Под действием электрического напряже-
ния одна пластинка растягивается, а другая сжимает-
ся. Биморфные элементы теперь получили наибольшее
распространение в технике. Исследователи также уста-
новили, что биморфные элементы могут быть сравни-
тельно сильными генераторами электрических зарядов.
Мгновенные сильные изгибы элементов вырабатывают
столько энергии, что ею можно «зажечь» неоновую лам-
почку или получить небольшую искру в воздухе...
Четверть века назад советские ученые И. В. Кур-
чатов и П. П. Кобеко провели глубокие исследования
сегнетовой соли. Электрические явления в этой соли
они назвали сегнетоэлектричеством.
Как в ферромагнетиках (магнитных материалах)
есть области с одинаково направленными магнитными
моментами, так и в сегнетоэлектриках имеются области
с одинаковым направлением электрических моментов,
называемые доменами.
Наши ученые установили закономерности и поведе-
ние сегнето-электриков при различных температурных
6-2118	81
режимах. Это позволило создать практически пригод-
ные пьезоэлектрические материалы для использования
во многих областях техники.
Важным органом громкоговорителя «Полифон» слу-
жит биморфный пьезоэлемент, состоящий из двух пла-
стинок кристалла сегнетовой соли. Когда к такому кри-
сталлу прикладывается электрическое напряжение, то
он деформируется, изменяет свои размеры и передает
колебания мембране-диффузору.
Как устроен обычный пьезоэлектрический громкого-
воритель? Конусная часть диффузора крепится к одному
углу прямоугольника пьезоэлемента. Противоположный
угол элемента наглухо крепится к внутренней стенке кор-
пуса аппарата. Два других угла пьезоэлемента, к кото-
рым сделаны отводы из фольги, прижимаются скобка-
ми при помощи винтов. К винтам подводится питание.
Старые конструкции пьезоэлектрических громкогово-
рителей давали бедные «краски» звучания. Пьезоэле-
менты из сегнетовой соли были нестойкими к влаге и
резким механическим воздействиям. Это, возможно, и
послужило причиной того, что пьезоэлектрические гром-
коговорители вышли из употребления.
Каким же путем можно сделать пригодным для экс-
плуатации и более выгодным, чем другие типы, пьезо-
электрический громкоговоритель?
В старых образцах таких громкоговорителей у пье-
зоэлемента использовался только один угол, к которо-
му прикреплялся диффузор. У автора возникла мысль
воспользоваться и противоположным углом, который
раньше служил лишь опорой. Так появилась конструк-
ция двухдиффузорного громкоговорителя. На рис. 34
представлен его общий вид.
Передняя часть корпуса громкоговорителя сделана
клинообразной. К одной стенке крепится диффузор
больших размеров, а к другой — меньших размеров.
Конусные части этих диффузоров приклеиваются к двум
противоположным углам пьезоэлемента.
Такое нововведение дало значительный эффект. Рас-
ширилась «палитра» звучания и возросли мощность и,
следовательно, громкость.
Избранный путь позволил резко поднять к. п. д. ап-
парата без увеличения расхода потребляемой энергии.
Однако эксперименты продолжались...
82
Рис. 34. Двухдиффузорный
полифон.
Было решено увеличить «нагрузку» кристалла. Так
родилась новая идея четырехдиффузорного громкого-
ворителя. К каждому углу пьезоэлемента было теперь
прикреплено по два диффузора. Два из них — большой
и малый — имели круглую
форму, а другие два — форму
эллипса.
Мощность аппарата еще бо-
лее возросла. Максимально на-
груженный пьезоэлемент позво-
лил при помощи дополнитель-
ных диффузоров внести новые
«краски» в воспроизведение
звуков.
Во время испытаний приме-
нялся опытный пьезоэлемепт из
сегнетовой соли, обильно по-
крытый слоем каучкового клея.
Эн имел форму квадрата с дли-
ной сторон по 35 мм. Такой эле-
мент обеспечивал повышенную
громкость в помещении пло-
щадью 25 м2. Питался он
от московской радиотрансля-
ционной сети |без промежуточ-
ного (повышающего) трансформатора. Когда же при-
менили промежуточный трансформатор, громкость воз-
росла в несколько раз. Аппарат мог обслужить помеще-
ние в 100—150 м2.
Испытаны также стандартные пьезоэлементы, ис-
пользуемые в обыкновенных фабричных радионаушни-
ках. Как показали исследования, это очень хорошие и
надежные элементы. Они имеют прочную целлулоидную
герметическую защиту и потому не боятся ни влаги, ни
механических воздействий. Эти элементы имеют также
форму квадрата со стороной 18 мм.
Аппарат с таким малогабаритным пьезоэлементом
при работе от радиотрансляционной сети обеспечивал
вполне удовлетворительную громкость. Для усиления
же звучания с учетом обслуживания большой аудито-
рии понадобилось применить промежуточный повышаю-
щий трансформатор.
6*	83
В звучании старых промышленных образцов пьезо-
электрических громкоговорителей наблюдался специфи-
ческий металлический оттенок. В новые конструкции
аппарата были внесены изменения. Так, металлические
детали, которые бы могли вызвать дребезжание или
резонанс, были исключены. Крепление диффузоров вы-
полнено на деревянной планке. Кроме того, диффузор
имеет матерчатую окан-
товку, при помощи кото-
рой и крепится к стойкам.
Крепление кристалла сде-
лано также при помощи
резиновых прокладок.
Рис. 35. Четырехдиффузорный ноли- Рис. 36. Крепление пьозо-
фон.	элемента.
Этими скромными средствами удалось значительно смяг-
чить звук.
В описанном варианте четырехдиффузорного гром-
коговорителя разные полосы звучания диффузоров бы-
ли обеспечены подбором их размеров и форм. Но умень-
шение размеров снижает и «звуковую» мощность аппа-
рата. Поэтому был найден другой, более выгодный путь,
обеспечивающий и достаточную мощность громкогово-
рителя и широкую полосу звучания.
Корпус такого громкоговорителя, как показано на
рис. 35, был сделан ромбической формы; к каждой
стенке внутри крепился диффузор от приемника «Мо-
сквич» или приемника «Огонек». На коническую часть
каждого диффузора приклеивались клеем БФ-2 конус-
ные наконечники из чертежной бумаги. В середине кор-
пуса, к его дну, приклеивалась стойка с пьезоэлементом
84
из сегнетовой соли размером 30X30 мм. Способ креп-
ления пьезоэлемента к стойке показан на рис. 36. Пье-
зоэлемент одевался в броню из целлулоидной пленки.
Концы от диффузоров попарно сводились у краев пла-
стинки пьезоэлемента и прочно склеивались клеем
ВФ-2.
Два диффузора прикреплялись к стенкам корпуса
при помощи промежуточных матерчатых окантовок,
а два других — непосредственно без окантовок. Изме-
нения жесткости крепления и давали различия в часто-
тах звучания. Кроме того, один из диффузоров прома-
зывался наполовину лаком. Поэтому он и служил
излучателем самых высоких частот. На другом диффузо-
ре делались лаком только продольные полоски шири-
ной в 5 мм с интервалом по верхнему периметру
в ЗОл-глг.
Два других диффузора не обрабатывались лаком,
зато один из них имел ширину активной части окантов-
ки (т. е. расстояние между стенкой корпуса и бумагой
диффузора) 2 мм, а другой 5 мм. Эти диффузоры излу-
чали более низкие частоты.
Новый вариант громкоговорителя «Полифон» оказал-
ся конструктивно более простым и рациональным,
а мощность его возросла по сравнению с прежними об-
разцами.
Появление новых материалов часто вызывает про-
гресс в технике. Так произошло с оригинальной керами-
кой — титанатом бария. Это новое вещество получили и
подробно исследовали в 1944 г. в Физическом институте
имени П. II. Лебедева Академии наук СССР под руко-
водством члена-корреспондента АН СССР Б. М. Вула.
Раньше пьезотехника имела в своем распоряжении
два главных пьезоэлемента — кристаллы кварца и сег-
петовой соли.
Кристаллы кварца обладают повышенной механиче-
ской прочностью, по в то же время имеют малый пьезо-
модуль (т. е. амплитуду колебаний).
Сегнетова соль — двойная патрокалиевая соль винной
кислоты — в отличие от кварца имеет большой пьезомо-
дуль, но низкую механическую прочность и слабую вла-
гостойкость.
По сравнению с кварцем и сегнетовой солью больши-
ми преимуществами обладает титанат бария (ВаТЮз).
85
В производстве его получают путем обжига смеси двух
порошков: двуокиси титаната (ТЮг) и углекислого ба-
рия (ВаСОз). Температура обжига составляет 1 400° С.
При этом процессе углекислый барий разлагается на
окись бария (ВаО) и углекислый газ (СОг), который
тут же улетучивается. Двуокись титаната (ТЮг), соеди-
няясь с окисью бария (ВаО), образует этот замечатель-
ный материал, обладающий весьма ценными физически-
ми свойствами.
На титанат бария наносят серебряные электроды
особым вжиганием. Сначала на поверхность наносят па-
сту, которая содержит коллоидное серебро, а затем про-
гревают до температуры около 750° С. Так, на поверхно-
сти керамики получается тонкий и прочный слой сереб-
ра, к которому можно припаивать провода.
Керамика из титаната бария сама по себе не облада-
ет пьезоэффектом. Но если ее поместить в сильное элек-
трическое поле, то в ней получается значительная оста-
точная поляризация.
Керамические пьезоэлементы, приготовленные из ти-
таната бария, имеют высокую механическую прочность и
очень устойчивы к влаге. На сжатие они выдерживают
напряжение порядка 2 000 кГ/см2, а в воде могут нахо-
диться без изменения весьма длительное время. Пьезо-
модуль у поляризованной керамики выше, чем у кварца,
в 100 раз. В десятки раз он и дешевле кварца. Сырье-
вые ресурсы титаната бария тоже неограниченны.
Керамические пьезоэлементы могут изготовляться
любых размеров и формы. При помощи их можно воз-
буждать такие колебания, которые не под силу кристал-
лам кварца и сегпетовой соли. В настоящее время кера-
мические элементы успешно используются для ультра-
звуковой дефектоскопии, для звукоснимателей в радио-
лах.
Титанат можно успешно использовать в громкогово-
рителя «Полифон». Он придет на смену кристаллам се-
гнетовой соли и даст возможность создать чудесные
громкоговорители любых мощностей и назначений: для
вещательных приемников, телевизоров, магнитофонов,
радиотрансляционных точек, а также для обслуживания
больших аудиторий (вокзалов, стадионов, площадей).
Пьезоэлектрические громкоговорители расходуют мало
энергии, Поэтому они, снабженные керамическими эле-
86
МёнтаМй, сМогут йолучить распространение в радиоап-
паратуре, действующей па полупроводниках.
Даже лучшие конструкции динамических громкогово-
рителей по потребляемой мощности значительно усту-
пают пьезоэлектрическим громкоговорителям. В пьезо-
электрике происходят превращения энергии упругой де-
формации в электрическую и электрической в упругую.
Из-за того, что отсутствуют необратимые процессы, все
превращения протекают почти без потерь энергии, и по-
этому к. и. д. достигает почти 1'00%. Вся затрачиваемая
энергия почти полностью преобразуется в упругие коле-
бания диффузора, «издающие» звук.
Пьезоэлектрические громкоговорители имеют боль-
шое будущее. Это подчеркнул и видный ученый,
акад. А. Ф. Иоффе. В своей книге «Полупроводники и их
применение» (1956 г.) он, между прочим, пишет: «При-
менение пьезоэлектриков в акустических дефектоскопах,
звукоснимателях, громкоговорителях радиовещания зна-
чительно улучшит качество и силу звучания».
В создании новых конструкций громкоговорителей ав-
тору оказали практическую помощь директор Централь-
ной лаборатории пьезотехники Г. И. Стоиков, руководи-
тель отдела Физического института имени П. Н. Лебеде-
ва, член-корреспондент АН СССР Б. М. Вул, старший
научный сотрудник Института кристаллографии АН
СССР, кандидат физико-математических наук И. С. Же-
лудев и другие специалисты.
Нет сомнений, что придет время и пьезоэлектрические
громкоговорители получат широкое распространение
в радиотехнике.
«СТЕРЕОФОН»
Современная tcxhhkei изыскивает пути для стереофо-
нического (объемного) звучания радиопередач и кино-
фильмов. В кинематографии эта техника осуществляется
путем записи нескольких фонограмм с помощью группы
микрофонов и последующего воспроизведения отдельны-
ми громкоговорителями. Такой метод успешно приме-
няется при производстве и демонстрации широкоэкран-
ных и панорамных кинофильмов.
Конструкторы вещательных и телевизионных радио-
приемников стремятся располагать в корпусах аппаратов
по нескольку громкоговорителей. Для достижения лучше-
87
го эффекта объемной передачи звука используют вынос-
ные громкоговорители.
Автору доводилось строить и испытывать различные
конструкции громкоговорителей типа «Полифон». Нали-
чие нескольких диффузоров расширило полосу звучания,
создало новые возможности улучшения акустики. Про-
ведены эксперименты с конструкцией громкоговорителя,
названного «стереофоном».
В основу его положен известный эффект, когда объ-
емное звучание возникает в результате двух одинаковых
звуковых импульсов, следую-
щих один за другим.
Этот так называемый псев-
достереофонический эффект
осуществляется обычно дву-
мя громкоговорителями с по-
мощью специальных маг-
нитоэлектрических систем.
Рис. 37.	Рис. 38.
А нельзя ли найти другой, более простой путь? Длитель-
ные опыты позволили изыскать его. Был сконструирован
специальный корпус-ловушка.
Схематический разрез «стереофона» (рис. 37) чем-то
может напомнить устройство дымохода голландской пе-
чи. Как горячие газы постепенно обтекают дымоход в пе-
чи, так звук в корпусе-ловушке должен пройти более
длинный путь, чем в правой части.
Звук, направляющийся вверх, немного запаздывает и
словно эхо накладывается на звук, выходящий снизу кор-
пуса, создавая тем самым объемное звучание.
Корпус, как видно из рисунка, представляет собой
прямоугольный ящик, имеющий наружные прорезы для
выхода звука. В основании корпуса расположены дина-
мический громкоговоритель и входной трансформатор.
88
Для удлинения звуковой «дорожки» в корпусе аппа-
рата сделаны перегородки, имеющие отверстия. Приме-
нение системы «стереофона» позволяет создать эконо-
мичные радиотрансляционные громкоговорители объем
ного звучания. Па рис. 38 дан второй вариант «стерео-
фона».
ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ «ПОДКОВКА»
Он имеет такую форму, и мелодия льется сквозь дра-
пировочные ткани из двух сторон подковообразного
корпуса. Когда одну из сторон прикрывают, скажем,
б
Рис. 39.
картоном, то мелодия утрачивает полноту и объемность
звучания. Этот громкоговоритель однажды назвали об-
ладателем «двойного к. п. д.».
Справедливо ли это?
В нем, как видно из рис. 39,а и б, установлен один
динамик. Однако корпус имеет форму «подковки». По-
этому к слушателю направлено звучание двух сторон
диффузора. Если звук из правой стороны громкогово-
рителя выходит, н§ задерживаясь, то из левой стороны—
89
с некоторым опозданием. Это и вызывает новые эффек-
ты. Во-первых, возникает явление реверберации (некото-
рое продление звучания), а во-вторых, нсевдостереофо-
ническое, т. е. объемное звучание. Кроме того, звук, про-
ходя через узкий «поворот» корпуса громкоговорителя,
меняет свою окраску. Сложение двух сигналов обога-
щает звучание музыкальных произведений.
Корпус для громкоговорителя «Подковка» можно из-
готовить из фанеры и даже из картона, оклеив его де-
коративным материалом.
МНОГОТЕМБРОВЫЙ ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ
Известно, что тембр громкоговорителя изменяется,
если мы в цепь питания введем емкость конденсатора.
Поэтому оказалось возможным создать громкоговори-
тель с разноголосым звучанием.
Каким же путем?
На катушку динамического громкоговорителя нама-
тывают две или три обмотки. Схема их соединения пока-
зана на рис. 40. Обмотка присоединена обычно к проме-
Рис. 40.
жуточному трансформатору. ’Одни выводы добавочных
обмоток присоединены, как видно из схемы, к вторич-
ной обмотке трансформатора, а другие выводы присо-
единяются через конденсаторы. Емкость конденсаторов
подбирается экспериментальным путем, но во всяком
случае она должна быть не менее 0,05 мф.
ВЫНОСНАЯ ПРИСТАВКА-ГРОМКОГОВОРИТЕЛЬ
Почти все вещательные радиоприемники 3-го класса
(«Рекорд», «Огонек», «Родина» и др.) снабжены одним
громкоговорителем. Возможно ли улучшить их акустиче-
ские данные без переделки самих аппаратов? Э#с-
ЭД
НсриМенты автора показали, Что это вполне осуще-
ствимо.
Для этого необходимо сделать выносную при-
ставку-громкоговоритель (рис. 41). Корпус приставки
изготовляется деревянный для того, чтобы создать ре-
зонанс.
В корпусе приставки выход для звука драпируется не
очень плотной тканью. В тыльной части корпуса закреп-
Рис. 41.
ляется резиновый шланг-звукопровод (шланг можно ис-
пользовать от старого противогаза). Длина шланга рас-
считывается так, чтобы приставку можно было установить
на таком расстоянии, на котором ощущается стереофо-
нический эффект. А это означает, если вы находитесь па
расстоянии 1 метра от источников звучания, то они меж-
ду собой также должны быть расставлены на такое рас-
стояние, т. е. на 1 м.
Второй конец звукопровода снабжен конусом, сделан-
ным из картона или алюминия. Эту часть приставки мож-
91
но закрепить в радиоприемнике постоянно клеем БФ или
временно с помощью накладки-кольца привернуть шуру-
пами или даже канцелярскими кнопками.
Даже такая на первый взгляд несложная, но очень
экономичная приставка позволяет значительно улучшить
качество звучания радиопередач и проигрывания грам-
пластинок и магнитных пленок.
ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ АНТЕННЫ
Немецкий ученый Герц, проводя в конце прошлого ве-
ка свои опыты по излучению электромагнитных волн,
не пользовался антенной. Дальность действия его вибра-
тора составляла несколько метров.
Изобретатель радио великий русский ученый А. С. По-
пов впервые применил для приема и передачи радиоси-
гналов длинный проводник — антенну. Это гениальное
нововведение позволило сразу же увеличить дальность
передачи радиосигналов в сотни тысяч раз.
В наше время изучением антенн для передачи и при-
ема радиосигналов занимаются многие ученые, конструк-
торы, экспериментаторы. Теория антенн пополняется но-
выми ценными фактами, наблюдениями, открытиями.
На заре радиовещания антенны имели значительную
длину и устанавливались на большой высоте. По мере
роста чувствительности и мощности приемной радиоап-
паратуры размеры их уменьшаются.
Для обеспечения лучшего приема изображения и
звукового сопровождения обычно требуется обеспечить
установленную длину диполя телевизионной антенны.
Так, для приема передач Московского (первой програм-'
мы) и Ленинградского телецентров длина диполя состав-
ляет 2,7 м, а Киевского телецентра 1,76 м. Можно ли
уменьшить длину диполя? Да, если поместить его в сре-
ду с более высокой, чем воздух, диэлектрической прони-
цаемостью.
Диэлектрической проницаемостью среды называют
величину, показывающую, во сколько раз сила взаимо-
действия между двумя зарядами в данной среде меньше,
чем в пустоте. Высокие значения диэлектрической про-
ницаемости некоторых жидкостей и твердых кристалли-
ческих веществ обусловливаются наличием больших ди-
польных моментов у их молекул. Вот некоторые вели-
92
чины диэлектрической проницаемости: ацетон 21; вин-
ный спирт 27; муравьиная кислота 58; вода 81.
Как видно, наивысшей диэлектрической .проницаемо-
стью из жидкостей обладает вода. Правда, синильная ки-
слота имеет диэлектрическую проницаемость, равную 95,
но из-за очень сильной ядовитости на практике не при-
меняется.
Еще более высокой диэлектрической проницаемостью
обладают кристаллы сегнетовой соли и керамические
бруски, изготовленные из титаната бария. Значение ди-
электрической проницаемости достигает у них многих со-
тен. Так, по данным, например, Б. М. Вула у сегпетоди-
электриков (сегнетовой соли и титаната бария) вблизи
точки Кюри диэлектрическая проницаемость равна да-
же нескольким тысячам, а в широком интервале темпе-
ратур может быть больше 1 000.
Начиная с 1952 г., автором были проделаны опыты по
изготовлению малогабаритных антенн к телевизору.
Для приема первой программы Московского телецент-
ра длина диполя в воздухе составляет 2 700 мм. В во-
де она уменьшается в 9 раз: 2 700:9 = 300 мм. Таким
образом, новая длина диполя составит в воде 300 мм.
Вырезанные из оловянной фольги «лучи» диполя дли-
ной по 150 мм и шириной 16 мм наклеивались на целлу-
лоидную пленку. Между «лучами» делался просвет
в 200 мм. Планка с наклеенными «лучами» .помещалась
в сосуд из целлулоида, который наполнялся дистилли-
рованной водой. От обоих «лучей» делались наружу от-
воды к телевизору. Для уменьшения размеров водяной
антенны применялся только один «луч» длиной 150 мм.
Отвод от него вставлялся в центральное гнездо телеви-
зора.
Хороший прием обеспечивал веерообразный вибратор.
Каждая сторона его имела два рожка. Длина каждой
стеклянной трубки (пробирки) составляла НО мм, а
внутренний диаметр 8 мм. На рис. 42 показан общий вид
веерообразной малогабаритной антенны. Внутрь трубок
вставлялись спирали из навитой проволоки сечением 1 мм
и диаметром витков 5 лыи. Отводы делались через проб-
ку. После тщательной промывки трубки наполнялись ди-
стиллированной водой, а пробки замазывались клеем
БФ-2. При монтаже рожков расстояние между лучами
диполя составляло 40 мм. От каждой стороны (двух рож-
93
ков) делался отвод многожильным изолированным про-
водом длиной 1,2 м. Во время приема находилось луч-
шее положение антенны рядом с приемником.
Была изготовлена также и керамическая антенна. Ее
длина составила, включая два луча, всего 150 мм.
Рис. 42. Веерообразная малогабаритная антенна.
В брусках титаната бария ножовкой выпиливались тон-
кие отверстия, в которые вставлялись полоски из фольги.
Обнаженные места (прорези) прикрывались дополни-
тельными брусками из титаната бария.
МНОГОПРОГРАММНАЯ РАЗДВИЖНАЯ АНТЕННА
В ближайшие годы намечается многопрограммное те-
левизионное вещание. Между тем большие технические
трудности представляет создание широкополосной антен-
ны, которая могла бы эффективно работать в широком
диапазоне частот без изменения длины диполя вибрато-
ра. По некоторым данным считают, что приемной широ-
кополосной телевизионной антенной может служить ви-
братор, состоящий из двух полых медных или алюминие-
вых труб каждая длиной 900 мм и диаметром 120 мм.
Но это очень громоздкая система, требующая специаль-
ного крепления.
Автором была изготовлена и успешно испытана бо-
лее простая комнатная раздвижная антенна, которая мо-
94
жет «настраиваться» на несколько программ. За основу
принят широко известный петлевой вибратор конструк-
ции А. А. Пистолькорса, легко обеспечивающий согла-
сованность антенны с фидером — отводом к приемнику.
Конструктивно эта антенна несложна (рис. 43). Мно-
гожильный достаточно гибкий медный провод с резино-
вой или полихлорвиниловой оплеткой протягивается че-
рез центральную рамку 1 и два полукольца 2 (имеющих
желоба), образуя петлевой вибратор. Полукольца под-
вешиваются в наиболее выгодном направлении на рези-
Рис. 43. Раздвижная антенна.
новых или веревочных растяжках. Длина диполя вибра-
тора подбирается практически по яркости и четкости
изображения и громкости звука путем подтягивания или
удлинения провода. Применение резиновых (одной или
двух) растяжек упрощает настройку антенны. В случае
же применения веревочных растяжек одна из них слу-
жит для установления заданной длины антенны.
В опытном образце антенны центральная рамка и по-
лукольца вырезались из листового целлулоида и склеи-
вались ацетоном.
Раздвижную многопрограммную антенну нетрудно из-
готовить в домашних условиях.
ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СПОСОБЫ СУШКИ
ШТУКАТУРКИ
В строительном деле большой объем занимают шту-
катурные работы.
Мокрый способ, при котором раствор набрасывается
на оштукатуриваемую поверхность, является длитель-
95
Рис. 44.
пым и кропотливым. Особенно много времени теряется
на просушивание нанесенных покрытий. Дело ослож-
няется еще тем, что штукатурные работы т1роизводятся
и осенью и зимой, что требует искусственного подогрева
покрытий.
Сушка осуществляется главным образом при помощи
обогревания различного рода тепловыми установками.
При этом непроизводительно расходуется много дров,
газа и электроэнергии, так как сушка производится пу-
тем нагрева всего объема воздуха помещений.
Как же сделать так, чтобы максимально использовать
тепловую энергию непосредственно для сушки оштука-
туренных поверхно-
стей? С таким вопро-
сом обратилась к авто-
ру одна из столичных
строительных органи-
заций.
В лабораторных ус-
ловиях был испытан
электрический способ
сушки. Для этого при-
менен известный в фи-
зике эффект электро-
фореза, при котором под влиянием приложенного элек-
трического напряжения можно «отжать» влагу. Дела-
лось это так. К верхней и нижней части стены прикла-
дывались проводники-электроды. Как показали испыта-
ния, удобнее к верхнему электроду присоединять поло-
жительный полюс (анод) электрического источника,
а к нижнему электроду — отрицательный полюс (катод).
Сушка осуществлялась, как показано на рис. 44, при
помощи источника, состоящего из трансформатора, вы-
прямителя и сглаживающего конденсатора. Напряжение
на клеммах установки составляло 220 в.
Нужно отметить, что электроды можно располагать
как вертикально, так и горизонтально (например, для
обработки потолков).
По сравнению с естественным способом электриче-
ский метод ускорил сушку при наличии той же темпера-
туры (до 20° С) примерно в 4- -5 раз.
Быстрое просушивание оштукатуренных поверхностей
объясняется действием эффекта электрофореза и тепло-
96
вого нагрева пространства, заключенного между элек-
тродами.
Ответственным делом является подбор материалов
для электродов. Были испытаны электроды, изготовлен-
ные из углеродистой и нержавеющей стали, алюминия
и угля. Катоды лучше изготовлять из нержавеющей ста-
ли. Они не подвергаются изменениям и могут служить
долгое время.
Металлические аноды подвергаются электролитиче-
скому растворению и окрашивают получающимися соля-
ми места прикасания к штукатурке.
Как показали испытания, лучше использовать
угольные аноды, хотя и они оставляют некоторый след
(его можно устранить стиранием.).
Концы медных проводов, присоединяемых к электро-
дам, следует хорошо изолировать, так как, окисляясь
в присутствии влаги, медь оставляет трудно устранимые
зеленые следы.
При обработке больших поверхностей, учитывая зна-
чительное электрическое сопротивление, напряжение
источника возможно понадобится повысить до 300—350 s.
Электрический способ сушки при нормальном снаб-
жении стройки электроэнергией может оказаться более
экономичным и быстрым, чем тепловой. Сушку целесо-
образно производить в то время, когда расход электро-
энергии на строящемся объекте уменьшается.
Был испытан другой способ сушки оштукатуренных
поверхностей. Он не требует затрат электроэнергии и ос-
нован на принципе адсорбции, т. е. поглощении специ-
альными веществами газов и паров.
В качестве адсорбента был применен силикагель. Его
получают в больших количествах из студенистого осадка
кремниевой кислоты, удаляя при этом большую часть
воды. Получается твердая, белая, немного просвечиваю-
щая масса, пронизанная множеством тончайших пор. Бла-
годаря наличию этих пор силикагель и обладает чудесным
свойством поглощать в большом количестве водяные па-
ры и газы.
Замечательными адсорбционными свойствами обла-
дает активированный глинозем — алюмогель. Он погло-
щает влагу еще более жадно, чем силикагель. Поэтому
и это вещество может быть применено в качестве погло-
тителя влаги. Перед употреблением его следует просу-
7-21 1g	97
шить при температуре до 250° С. Силикагель прокали-
вается при температуре до 200° С. Поглотительную
установку сделать несложно. Как показано на рис. 45,
в прямоугольном деревянном ящике делается большое
количество перегородок. Образуют-
ся как бы соты, в которые насыпа-
ется мелкокусковой силикагель или
алюмогель. Затем ящик обтягивает-
ся марлей и в вертикальном поло-
жении почти вплотную подвигается
к оштукатуренной поверхности. Под
влиянием сил адсорбции влага из
раствора штукатурки поглощается
силикагелем.
Удобство такого способа сушки
штукатурных поверхностей состоит
в том, что тепловую установку сле-
дует соорудить только для прока-
Рис-45-	ливания силикагеля или алюмо-
геля.
Электрофорезный и адсорбционный способ сушки
оштукатуренных поверхностей может оказаться дополни-
тельным средством ускорения строительных работ.
ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКОЕ ГРАВИРОВАНИЕ И ПАЙКА
Гальваническую ванну можно вполне назвать «ста-
рушкой». Ей уже почти 125 лет. Тысячи и тысячи галь-
ванических ванн действуют во всем мире. В таких ван-
нах производят омеднение, никелирование, хромирова-
ние, цинкование многих промышленных и бытовых из-
делий. С помощью электроэлектролиза получают очи-
щенные от посторонних примесей медь, цинк, никель и
многие другие металлы.
Можно ли использовать гальваническую ванну для
других процессов? Конечно. Вот несколько примеров
применения электролитических процессов, разработан-
ных автором в разное время.
Иногда приходится сделать рисунок или надпись на
металле. Резцом может оказаться постоянный или пе-
ременный ток напряжением в 4—5 в.
Вот, например, как осуществляется гравирование-
травление на переменном токе.
ЭЗ
В стеклянную банку заливается раствор (электро-
лит). На стакан питьевой воды берется одна столовая
ложка поваренной (пищевой) соли.
Вначале металлические пластины или изделия слег-
ка нагревают и покрывают слоем воска или парафи-
на (можно и от свечи). Как только пластины остыли,
можно по застывшему слою заостренным концом дере-
вянной палочки сделать нужный рисунок или надпись.
В местах, где проходят линии рисунка, металл обнажа-
ется от защитного слоя. После этой операции детали
обращенные одна к другой ри-
сунками, завешиваются в ванну
и присоединяются медной прово-
локой к выводам от понижающей
обмотки трансформатора.
Травление длится 15 —40 мин.
Глубокие риски надписей обра-
зуются сразу на двух деталях, как
показано па рис. 46. Когда убе-
дишься, что на пластинах полу-
чились четкие и углубленные в
металле рисунки, их можно вы-
нуть, промыть в воде и удалить
воск. Удаляется он легким на-
греванием и стиранием бумагой
или тканью.
Такой опыт применялся, например, при изготовлении
типографских клише «сетка». Качество их лишь не-
много уступало образцам клише, полученным при обыч-
ном кислотном травлении.
Несмотря на то, что алюминий получает широкое рас-
пространение в технике, пайка его все еще затрудни-
тельна. Тонкий оксидный слой пленки па алюминии
препятствует приставанию олова. В последние годы
пайку алюминия производят со специальным припоем
или паяльником, действующим с помощью ультразву-
ковых колебаний.
Можно применить гальванический метод подготов-
ки алюминия. Он состоит в том, что алюминиевая пла-
стина, подлежащая пайке, опускается в гальваническую
ванночку, например чайный стакан. В этом сосуде сле-
дует растворить из расчета на 1 л воды 50 г хлористо-
го цинка и 10 г фиксажной соли (гипосульфита), при-
7*
99
Рис. 47. Схема электро-
литической пайки.
ый присоединяется к
меняемого в фотографии. Раствор должен быть нагрет
до температуры 70—80° С.
Покрытие цинком (методом химического осаждения)
занимает 15—30 мин. Покрытие получается не толстое,
ио прочное, позволяющее производить пайку оловом.
Покрыть алюминиевую пластинку цинком можно с по-
мощью ваты, смоченной тем же.раствором. Пластинку
следует нагреть до температуры 70—80° С.
В настоящее время соедине-
ние стыков металлов производят
электросваркой, диффузионным
методом в вакууме и пайкой. Это
горячие способы.
«Пайку» можно произвести и
в гальванической ванне. Две де-
тали, как показано на рис. 47, за-
вешиваются в ванну и присоеди-
няются проводниками к отрица-
тельному полюсу источника по-
стоянного тока. На детали наде-
вается труба — электрод, кото-
положительному полюсу источни-
ка. Пайку можно производить любым металлом —
медью, серебром, цинком и другими. Соответственно
с этим и составляется раствор ванны. Рецептура подби-
рается такая же, как при обычных гальванических по-
крытиях.
Вот так гальванические процессы могут применять-
ся для различных целей.
ПРОЕКТЫ, БЛИЗКИЕ К ОСУЩЕСТВЛЕНИЮ
ВЕРТОХОД
Наш век — век поисков новых средств для покоре-
ния пространства на земле, воздухе, в воде, в космосе.
Наряду с прославленными воздушными лайнерами
Ту-104 и Ил-18 строятся летательные аппараты со
сверхзвуковыми скоростями, превышающими 340 м
в секунду. Советские космические корабли-спутники и
автоматические космические станции успешно осваива-
ют Вселенную. Преодолеть путы земного тяготения по-
могли огромные скорости, развиваемые ракетами,
снабженными мощнейшими реактивными двигателями.
100
По-ино.му сложилась биография кораблей, преодоле-
вающих водные пространства. Вода оказалась таким
«орешком», который раскусить ие так-то легко. Скоро-
стное движение по воде оказалось осуществить значи-
тельно труднее, чем в воздухе и в космическом простран-
стве. Однако уже наметились новые пути.
Горьковчане, например, строят и проектируют «кры-
латые корабли». «Ракета», «Метеор» и другие их соро-
дичи помогли развить большую скорость. Подняв с по-
мощью крыльев корпус над поверхностью воды, суда
Рис. 48. Вертоход.
словно чайки летят по установленному курсу. Их плав-
ники, имеющие определенный угол атаки, рождают при
движении громадную подъемную силу.
Автором строк разработана принципиально новая
схема быстроходного корабля, который, не обладая
крыльями, способен подниматься над водой (рис. 48).
Вместо крыльев и гребного винта в новом типе суд-
на установлены два параллельных движителя. Они и
обеспечивают остойчивость корпуса судна.
Гребные винты представляют собой металлические
штанги, на которых укреплены на некотором расстоя-
нии один от другого одновитковые геликоиды.
Штанги с геликоидами, установленные под днищем
судна, выполняют две функции: 1) ввинчиваясь в тол-
щу воды, они толкают корпус судна в заданном направ-
лении (вперед или назад) и 2) при повороте под опре-
деленным углом эти новые движители рождают подъ-
емную силу и приподнимают корпус судна над водой.
Подъем корпуса можно регулировать скоростью враще-
ния или изменением угла наклона.
101
Геликоиды могут приводиться в движение бт любых
видов двигателей, установленных на борту — внутрен-
него сгорания или электрических.
В конструкции и принципе движения нового типа
судна есть общие черты с вертолетом. Вот почему по
аналогии судно названо «вертоходом».
Дальнейшая разработка практической конструкции
«вертохода» может улучшить его мореходные качества.
В будущем следует полагать, что «вертоходы» вме-
сте со старшими «крылатыми» собратьями пополнят
флот скоростных судов.
ПРЕОДОЛЕВАЯ СОПРОТИВЛЕНИЕ ВОДЫ...
В авиации барьер скорости «перешагнули», когда
принципиально разрешили ряд новых теоретических и
практических проблем. Изменились взгляды на геомет-
рию крыла (конечно, с учетом сверхзвуковых скоро-
стей), фюзеляжа и других узлов самолета. Преодолев
эти трудности, авиаторы создают сейчас самолеты, ле-
тающие со скоростью, далеко превышающей распро-
странение звука. В исследовании проблемы скоростного
движения по воде возникают другие не менее сложные
задачи. Здесь аналогии с полетом летательных аппа-
ратов почти не существует.
Исследователи скоростного водного транспорта идут
иными путями. Уже давно стало известно, что, создав
специальную геометрию корпуса глиссера с реданом
или используя подводные крылья, при наличии мощного
двигателя нетрудно добиться значительного повышения
скорости.
А можно ли создать условия для скоростного движе-
ния корабля иными средствами, если еще учесть, что
сопротивление движению тела в воде в 80 раз больше,
чем в воздухе? Чтобы ускорить движение корабля, хо-
тя бы в 2 раза, необходимо пе только значительно уве-
личить мощность двигателя, по и найти какие-то новые
возможности для преодоления барьера сопротивления
воды.
iBbnue рассказывалось о «вертоходе» — конструкции
такого судна, в котором используются особые винтовые
двигатели, и он может подниматься над поверхностью
воды, достигая высоких скоростей.
102
А в этом разделе говорится о вспомогательных сред-
ствах, которые могут содействовать увеличению ско-
рости движения судов по воде.
В носовой части судна можно установить рассека-
тель. Это — конус, укрепленный на стержне, который
связан с носовой частью судна (рис. 49). Угол конуса
Рис. 49.,Нос судна с рассекателем.
рассекателя определяется расстоянием от носовой ча-
сти судна. Назначение его — создать разряжение воды
перед судном.
Можно создать и другие условия для преодоления
сопротивления воды. Подводная часть корпуса покры-
Рис. 50. Схема расположения электро-
дов, создающих „газовую подушку".
IQ3
вается тончайшей пленкой из фторопласта, обладаю-
щего большой «скользящей» способностью. Можно вме-
сто нее применить слой кремнийорганического водоот-
талкивающего вещества.
Однако можно и другим путем уменьшить сопротив-
ление корпуса о воду — гальваническим.
В носовой части из нержавеющей стали на изолято-
рах укреплены экраны-пластины (рис. 50). К ним и
угольным электродам, которые являются продолжением
металлических экранов, выделяются водород и кисло-
род. Они уменьшают трение части корпуса о воду.
К металлическим пластинам подводится от источника
тока отрицательный полюс, а к угольным — положи-
тельный. Выделяемые на экранах газы являются мяг-
кой подушкой и обеспечивают скольжение корпуса
судна.
ОРОШЕНИЕ ВОЗДУХОМ
На просторах великой страны есть еще благодатные
земли, ждущие умного, упрямого советского человека-
преобразователя. Вот Кулунда. Голыми руками се ди-
кую, непокорную, по щедрую минеральным питанием и
чудодейственным солнцем — не возьмешь. Нужен под-
ход. Трудность освоения состоит в том, что Кулундип-
ская степь жаждет влаги. Будет вода, и фантастиче-
скими урожаями одарит степь сеятеля. Надо оросить
степь.
Орошение — древний прием ухода за растениями.
Издавна солнце да вода умножают урожай. Вода по
арыкам и бороздкам, по трубам несет жизнь расте-
ниям. Но это возможно, когда рядом большой водоем
или река. А если на поверхности земли нет таких хра-
нилищ, надо попытаться взять воду из недр земли, из
ее «цокольного» этажа. Однако качать воду в искусст-
венный. водоем и безжалостно предавать испарению —
дорого и непроизводительно. Жгучее солнце обездолит
степь, сколько бы человек нс накачивал воды из-под
земли.
Вспоминается моя встреча с академиком Пелагеей
Яковлевной Кочиной. Она в то время прибыла в Москву
из Новосибирска, где возглавляет научный отдел Ин-
ститута гидродинамики Сибирского отделения Акаде-
мии паук СССР.
104
Пелагея Яковлевна рассказала б ТОМ, Что ученые Си-
бири в порядке общественного долга решили помочь
в освоении Кулундинской степи. Занимаются проблемой
рационального способа орошения. Однако исследовате-
ли просят принять участие и изобретателей.
Во время обсуждения этой задачи у автора и воз-
никла идея «пневматического орошения».
«Иглы» — трубы с мелкими отверстиями погружа-
ются в почву, приближаясь к первому ярусу грунтовых
вод. По резиновым шлангам сжатый воздух от стацио-
нарной компрессорной установки или передвижной,
смонтированной на автомобиле (рис. 51), подается че-
рез «иглы» в грунтовую воду и подпирает ее на боль-
шом протяжении подземной «реки». В это время проис-
Рис. 51. Установка „воздушного орошения”.
ходит сложный процесс. С одной стороны, вода испыты-
вает механическое давление и поднимается вверх, с дру-
гой стороны, частички воздуха, будучи легкими и стре-
мясь подняться на поверхность почвы, увлекают за со-
бой воду. Этот эффект «эрлифта» еще давно использо-
вал для поднятия нефти на поверхность земли
В. Г. Шухов. Так вода поднимается вверх и смачивает
корневую систему растений.
Но подпор воздухом воды — это только половина
дела. Наша атмосфера всегда насыщена обильно пара-
ми воды, и чем жарче, тем в воздухе больше содержит-
ся воды. И часто бывает, что растения изнывают под
жгучими лучами солнца, а ветер проносит над нивами
громадные незаметные глазу «водохранилища». Часто
105
бывает, Что Воздух Ё холодные ночй отдает часть влагй
в виде росы. Но роса лишь слегка смачивает листья, и
при появлении первых лучей солнца влага тут же уле-
тучивается.
Нагнетаемый в землю горячий воздух, содержащий
влагу, охлаждаясь, возвратит ее земле и напоит расте-
ния.
Заметную отдачу влаги воздухом отмечает проф. Хо-
лин (Всесоюзный институт механизации сельского хо-
зяйства). Например, при добавке корню виноградника
4 л воды с помощью особого шприца уже через 10 ч
ученый фиксировал появление в почве дополнительно
еще 10—11 л воды. Этот эффект он объясняет «добы-
чей» воды из воздуха.
Примитивные преимущества должен дать способ
орошения воздухом. Вода по доходит до поверхности
земли и на ней не образуется, как при обычном ороше-
нии, твердой сплошной коры, затрудняющей дыхание
растений. Газированная вода, обогащенная кислородом
воздуха, активно воздействует на корни, ускоряя обмен
веществ в корневой системе. Наконец, предупреждают-
ся потери воды из-за отсутствия испарения, чем дости-
гается экономия энергии, затрачиваемой на подпор
воды.
В Институте гидродинамики Сибирского отделения
Академии наук СССР приступили к экспериментальной
проверке предложенного метода орошения.
Помимо изучения самого «механизма» процессов
воздушного орошения, должны быть разработаны меры
для предупреждения в некоторых случаях засоления
почв.
Орошение воздухом — проблема, требующая участия
не только теоретиков-гидродинамиков, по климатологов
и практиков.
«МАГНИТНЫЕ» ТЕПЛИЦЫ
Во многих лабораториях исследуются воздействие на
растение звука, света, ультрафиолетовых и ядерных из-
лучений. Придет время, когда все разрозненные сведе-
ния будут объединены и обобщены агрофизикой. Физи-
ческие стимуляторы для растений займут такое же по-
четное место, как удобрения и влага.
106
Автор пытался проверить: влияет ли постоянное
магнитное поле на прорастание кукурузы, может ли оно
быть физическим стимулятором роста?
Эксперимент проводился таким образом (рис. 52).
В ящике с землей: из двух брусков постоянного магни-
та и двух полос из мягкой стали собрали прямоуголь-
ник. Внутри его производился посев семжп кукурузы
плоской стороной вдоль силовых линий.
Во время опыта было замечено повышение жизнен-
ной активности семян. Такое явление, по-видимому, сле-
дует приписывать влиянию магнитного поля на ионы
(заряженные электри-
ческие частицы) в рас-
творах, движущихся в
семенах и ростках ку-
курузы.
Можно предпола-
гать, что подобное
влияние окажет и маг-
нитное поле Земли, ес-
ли сеять, используя по-
казания компаса. Надо
ЛИШЬ ПОМНИТЬ, ЧТО се- Рис. 52. Ориентация семян
мя следует помещать в	кукурузы,
землю плоской сторо-
ной вдоль магнитных линий, т. е. в направлении с севе-
?цс. 53. „Магнитная” теплица.
Щи
Если в полевых условиях опыт 'подтвердится, то ку-
куруза приобретет нового друга — магнитное поле Зем-
ли. Новый стимулятор растений будет даровым.
В будущем возможно будет выгодно в теплицах, где
выращивают огурцы, зеленый лук и рассаду томатов и
капусты, установить «магнитные» стеллажи (рис. 53)-
Магнитный стеллаж представляет собой доску, вдоль
которой устанавливают две продольные пластины —
магнитопроводы. По краям пластины «надеты» на элек-
тромагниты. Глиняные или торфоперегнойные горшки
устанавливают внутрь магнитной системы. Посев семян
производится строго ориентировочно. Питание «маг-
нитных стеллажей» можно производить от сети пере-
менного тока, используя выпрямительные устройства.
Для безопасности напряжения в сети давать не боль-
ше 24 в.
Выращивание рассады сельскохозяйственных куль-
тур в «магнитных» теплицах будет ускоренным.
СПИРАЛЬ И ЗВУК
В магнитофоне для воспроизведения записи на фер-
ромагнитной пленке применяют специальную головку.
Она представляет собой проволочную обмотку на сер-
дечнике из сплава пермаллой, обладающего высокой
магнитной проницаемостью в слабых магнитных полях.
При движении пленки вблизи головки в обмотке ее
генерируется э. д. с. Электрические сигналы усиливают-
ся и попадают в громкоговоритель.
А нельзя ли заменить такую головку? Еще несколь-
ко лет назад автор задался целью применить новый
принцип воспроизведения магнитной записи. Было за-
думано использовать металл висмут. Он обладает цен-
ным физическим свойством при воздействии на него
магнитного поля изменять электрическое сопротивле-
ние. Опыты проводились с тонкими спиралями.
Недостаток этого металла состоит в том, что он про-
являет свои свойства лишь в сильных магнитных нолях.
Нужно было очень усиливать ток в цепи, чтобы по сла-
бым изменениям электропроводности висмута получить
необходимый эффект.
В дальнейшем вместо висмута был применен осо-
бый сплав. Сделанная из него спираль чувствительна
к слабым магнитным полям.
108
Новая головка была сделана из плоской спирали.
Ее намотали способом, исключающим возникновения
паразитных э. д. с. Это ясно показано на рис. 54, иллю-
стрирующем схему такой головки.
Создание новой головки для магнитофона с приме-
нением спирали, меняющей электрическое сопротивле-
ние при изменении напряженности магнитного поля,
привело автора к разработке оригинальной конструкции
микрофона.
Уже давно наряду с угольными появились другие
типы микрофонов — конденсаторные, пьезоэлектриче-
ские, динамические. Однако из-за своих конструктивных
особенностей они не могут использоваться в широкой
телефонии, так как требуют специального усиления и
усложнения схем телефонных станций. Вот почему в те-
лефонии до сих пор применяют главным образом толь-
Рис. 54.
Рис. 55.
ные шумы микрофонов часто вызывают помехи, что
влияет на качество передачи звуков.
В новом спирально-магнитном микрофоне исключа-
ются недостатки, отмечаемые в угольных.
Как устроен и действует спирально-магнитный ми-
крофон? .
Из рис. 55 видно, что внутри капсулы находится по-
стоянный магнит. Над его полюсами располагается мем-
брана, изготовленная из немагнитного материала. На
мембране прикреплена плоская спираль. Она так же,
как и в новой головке для магнитофона, выполнена би-
филярной намоткой, что исключает генерирование па-
разитных э. д. с. Отводы от спирали присоединяются
в микротелефоппой трубке по существующей схеме.
109
При звуковых .колебаниях приходит в действие мем-
брана. При этом в ее плоской спирали соответственно
меняется электрическое сопротивление, вызывая элек-
трические сигналы в цени.
Применение нового микрофона не потребует изме-
нений ни в конструкции трубки, ни в схеме телефонной
станции.
МЕТАЛЛУРГИЯ В НЕДРАХ ЗЕМЛИ
У этого металлургического предприятия, скажем,
разместившегося в горной местности, не будет корпу-
сов, высоких труб, железнодорожных путей. Не увиди-
те здесь и людей. Л медь будет добываться непрерывно.
Желаете ознакомиться с ним? Для этого даже не на-
до подниматься в горы.
В управлении металлургическими промыслами, в дис-
петчерском зале на панорамной телевизионной установ-
ке можно будет увидеть, как работает этот удивитель-
ный промысел:
На голубоватом экране отчетливо виден автомати-
ческий электротельфер (подвижный подъемник), кото-
рый, зацепив стержень, извлекает медную болванку из
скважины.
Как же возникла она в глубине меднорудного место-
рождения? Сделал это электрический ток.
Весь промысел, скрытый от глаз, представляет со-
бой серию гальванических ванн. Когда геологи обнару-
жат богатое содержание медного колчедана, буриль-
щики пройдут глубокие скважины. Их заполнят горя-
чим водным раствором серной кислоты. Образуется
сульфат меди (СиБСД). В скважинах возникнет токо-
проводящая среда. Далее в них опустят электроды —
угольные и медные стержни. Угольные электроды при-
соединят к положительному, а медные к отрицательно-
му полюсу сети постоянного тока низкого напряжения
(от 1 до 0,4 в). Под действием электрического тока на
медных стержнях и будет оседать металлическая медь.
На рис. 56 показана примерная схема — электроли-
тический метод «добычи» меди из скважин, пробурен-
ных на самом месторождении.
Как только на катоде накопился достаточный слой
металла, тельфер поднимет «медную болванку» из
скважины и доставит к фуникулеру. По этой дороге
НО
МёДную болванку доставят в преДГорьё, бтКуДа ёе от-
правят по назначению.
Подземная электрометаллургия — не праздная фан-
тазия. Возможно, схема процессов подземной металлур-
гии во время практического осуществления этой идеи
будет более сложной. Однако метод кажется более эко-
номичным. В самом деле, вспомним, что получение меди
состоит из нескольких длительных, очень дорогих про-
цессов. Сначала из медной руды выплавляется штейн,
затем он обрабатывается в особых печах-конвертерах.
Для рафинирования металла нередко прибегают еще
к электролитическому способу.
Подземная металлургия добычи может быть приме-
нена также для цинка и других цветных и редких ме-
таллов, обогащение руд которых порой обходится очень
дорого. А из химических растворов эти металлы не-
сложно извлечь с помощью электрического тока.
-я 0 +
Рис. 56. Схема электролитической добычи меди.
Л как бороться с растеканиями и потерями в поро-
дах химических растворов? Для этого можно будет при-
менять искусственное замораживание.
В нашей стране и за рубежом ведутся исследования
по подземной газификации углей. Построено и уже экс-
плуатируется несколько опытных установок. Экспери-
ментальных станций подземной электрометаллургии еще
пет. Подземная металлургия ждет не только теоретиче-
ских исследований, но и широких экспериментальных
работ.
СОДЕРЖАНИЕ
На крыльях большой, мечты.................................. 3
О замысле и его возникновении ............................. 5
Вихревой генератор ....................................... 16
Термоионный генератор..................................... 18
Жидкостный ионный генератор............................... 20
Паяльная лампа-генератор.................................. 21
Термоэлектрогенератор с каталитическим тепловым реактором 22
Рулонный аккумулятор ..................................... 27
Биохимический элемент...................................   30
Газовый и металлогазовый аккумуляторы..................... 32
.Магнитнотепловой двигатель............................... 38
Применение ультразвука для борьбы с коррозией............. 43
Альфа-лучи в энергетике................'.................  49
Борьба за мощность........................................ 54
Струнные смесители ....................................... 59
Зажигание высокочастотное................................. 60
Зажигание с ферритовой катушкой........................... 62
Электреты-ионизаторы...................................... 63
Топливо—морская вода...................................... 66
Новый конструкционный материал электротехники ............ 69
Энергопитание люминесцентных ламп......................... 71
Малая энергетика.......................................... 74
Электростатический пылесос................................ 76
„Холодные" электреты...................................... 77
Полифон................................................... 78
„Стереофон" ...	  87
Громкоговоритель „Подковка"............................... 89
Многотембровый громкоговоритель........................... 90
Выносная приставка-громкоговоритель....................... 90
Телевизионные антенны..................................... 92
Многопрограммная раздвижная антенна....................... 94
Электрофизические способы сушки штукатурки................ 95
Электролитическое гравирование и пайка.................... 98
Проекты, близкие к осуществлению..........................100
Вертоход............................................100
Преодолевая сопротивление воды......................102
Орошение воздухом...................................104
„Магнитные" теплицы ................................106
Спираль и звук .....................................108
Металлургия в недрах земли...........................ПО
Цена 30 коп.

| ОЖДЕНИЕ
и ВОПЛОЩЕНИЕ
□АМЫСЛА
Записки изобретателя
ГОС ЭНЕРГОИ 3 А А 7