Откровения Николы Теслы: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

5) работа на полной мощности;

6) потребление топлива вспомогательным оборудованием и устройствами при эксплуатации судна;

7) общая экономия и

8) скорость и точность реакции управления всеми процессами - внутренними и внешними.

Современные турбины совершенно непригодны для использования в качестве корабельных силовых установок. Они являют собой поразительный пример устаревшего и малоценного изобретения, снискавшего себе репутацию исключительной коммерческой ценности благодаря основательным и глубоким исследованиям и поразительному техническому мастерству. Сотни тысяч тонких и легко ломающихся лопаток турбины, ее лопасти, которые из-за коррозии и эрозии быстро становятся бесполезными, небольшие зазоры между поверхностями, которые вращаются с огромными скоростями, - все это является источником постоянной опасности и риска.

Главный недостаток турбин заключается в их нереверсивности, что вызывает необходимость применения отдельных турбин для заднего хода. Помимо больших расходов и значительных потерь мощности на трение, турбины задают жесткие ограничения на температуру их рабочих тел. В столь склонных к быстрому разрушению системах исключено использование режимов очень высокого нагрева, которые так желательны при термодинамическом преобразовании, а допустимы температуры от 200 до 300 градусов по Фаренгейту.

При таких условиях работы турбина имеет преимущества при ее использовании в качестве привода для динамо-машины. Нагрев до температуры двести градусов по Фаренгейту обычно позволяет сэкономить до двадцати трех процентов пара и десяти процентов топлива. Однако эта выгода не будет единственной. Турбина, освобожденная от всех ограничений, налагаемых зубчатой передачей, может безопасно работать и на более высоких оборотах с соответствующим повышением ее производительности и выходной мощности. Таким образом, при использовании умеренного нагрева и других простых приемов, допускаемых техникой безопасности, турбина оказывается в состоянии производить на двадцать пять процентов больше мощности, расходуя то же самое количество топлива. Лишь одно это сделало бы электрический привод на голову выше его конкурентов.

Что касается мощности, передаваемой от турбины на гребной винт, то в свете всего вышесказанного может показаться, что зубчатая передача все же эффективнее электрического привода на пять процентов. Однако такое преимущество проявляется лишь в особых случаях - на испытаниях. При работе в реальном режиме все совершенно меняется. Это обстоятельство позволяет выявить происхождение ошибки тех, кто делает критерием оценки результаты, полученные при равномерной нагрузке. Совершенство современных скоростных зубчатых передач стало подлинным свидетельством мастерства машиностроителей. Это удивительный механизм, но в то же время у него есть свои неотъемлемые слабые места и недостатки. Поскольку в процессе длительной эксплуатации в нем практически постоянно происходят потери мощности, то даже при малой нагрузке здесь поглощается достаточно большое количество энергии. Более того, зубчатая передача очень чувствительна к ударам и вибрациям, которые разрушают слой поверхностно-активной смазки, имеющий жизненно важное значение для плавной работы. Сила сопротивления оказывается подвержена воздействию частых и внезапных колебаний, в результате чего имеет место большая потеря мощности. Замеры, проведенные мной на турбинах с зубчатыми передачами, показали: если при устойчивом нормальном режиме работы коэффициент полезного действия был равен девяноста шести процентам, то при быстро меняющейся нагрузке он достигал величины не более девяноста процентов. Именно этого и можно ожидать на практике. Любой, кто, находясь на борту парохода в бурном море, слышал звук агонизирующего судового двигателя, не мог не заметить, как меняются его обороты, когда судно испытывает бортовую и килевую качку, с трудом рассекает большие волны и противостоит подводным течениям. С подобными условиями может столкнуться и ведущий бой военный корабль. Об этом свидетельствуют последние морские бои, в ходе которых разрывы снарядов вздымали огромные, подобные горам, массы воды. В таких условиях зубчатая передача превращается в большое неудобство, в то время как электрический привод в гораздо меньшей степени оказывается восприимчив к этим трудностям. Итак, идея о том, что зубчатая передача передает на гребной винт больше исходной мощности, чем комбинация динамо-машины и электродвигателя, является в значительной степени иллюзорной. Имеется достаточно доказательств, полученных и экспериментально, и путем логических умозаключений, что истина заключается в обратном.

Если принять во внимание то, что КПД гребного винта отличается от величины мощности, изначально сообщаемой трансмиссии турбиной, то становится ясно, что он будет предположительно выше при использовании электрического привода. Данный вывод всецело основан на лучшей приспособляемости и гибкости этой системы. Но есть и более веские основания, которые следует учесть. Установка между турбиной и гребным винтом электромагнитных устройств значительно снижает потери мощности, вызываемые ударами, вибрацией, набором оборотов судовым двигателем и другими внешними воздействиями. Происходит это благодаря присущим этим устройствам упругости и ударной вязкости и тенденции к самостабилизиции. Тем самым сохраняется значительный объем энергии, следствием чего оказывается высокая скорость корабля в условиях бурного моря.

Экономичность при крейсировании является одним из наиболее желательных качеств военного корабля, которое сказывается на его повседневном использовании, поскольку шансы на то, что корабль когда-либо примет участие в настоящем морском бою, незначительны. Самые ярые противники электрического привода не отрицают того, что он превосходит все остальные по работе именно в этом режиме, на который главным образом и указывает производитель, гарантируя расход горючего на 10-12 процентов меньший, чем при использовании зубчатой передачи. Последняя безнадежно обречена из-за ее неспособности подстраиваться под меняющуюся скорость и неэкономичность при крейсировании, а электрический привод в то же время легко поддается адаптации и экономичен в любых условиях. Еще одно свойство электрического привода, которое может оказаться особенно ценным в бою, - это его способность безопасно переносить большие перегрузки благодаря природе соединения между турбиной и гребным винтом, как это уже объяснялось выше. Зубчатая передача отличается жесткостью и неподатливостью, и любое возрастание оборотов, особенно внезапное, может вызвать ее поломку.

Если говорить о вспомогательном судовом оборудовании, которое потребляет приблизительно 20 процентов расходуемого топлива, то и здесь внедрение электрического привода даст весьма существенную экономию энергии.

Кроме того, подача тока от электростанции будет способствовать оперативному снижению других потерь - можно будет избавиться от многих вспомогательных устройств, что снова даст существенный прирост экономии в целом.

Однако с военной точки зрения наиболее существенными из выигранных преимуществ, вероятно, станут быстрота, простота и точность управления.

Все можно будет устроить так, чтобы нажатие кнопки вызывало немедленное выполнение операции. Реверсированием судового двигателя можно будет остановить идущий полным ходом корабль, так чтобы он не прошел при этом расстояния, превышающего длину его корпуса. Станет возможным заставить судно выполнять все эволюции с необычайной скоростью, а сами маневры корабля будут выполняться с совершенством, о котором раньше нельзя было даже мечтать.

Делая предварительную оценку относительной массы электрического привода от турбины на винт, защитники зубчатой передачи совершают одну курьезную ошибку. Едва ли есть необходимость в том, чтобы доказывать несправедливость, если не абсурдность простого сравнения устройств, столь разных по характеру и возможностям. Здесь следует сопоставлять лишь те свойства, которые способны давать сходные результаты. В таком случае аналогичная электрическому приводу зубчатая передача должна состоять из четырех основных турбин с зубчатыми передачами, четырех реверсивных турбин той же мощности и еще восьми малых приводных и реверсивных турбин для крейсирования. Это скопление сложных и не слишком прочных машин со сплетением водных, воздушных и масляных шлангов, клапанов, насосов и приспособлений будет намного превышать по весу предлагаемый электрический привод и потребует к тому же повышенной защиты всех ее систем, не говоря уже о присущих ей дефектах и недостатках.

Впрочем, следует заметить, что масса судовых устройств должна учитываться в ее отношении к массе корабля. Один механизм может быть тяжелее другого, но если он оказывается более эффективным и тем самым снижает вес топлива и другого груза, тогда в конечном случае именно он оказывается и более легким из двух сравниваемых.

Это так же верно и в отношении денежных расходов. Сравниваемые цифры не значат ничего. Весь вопрос в том, оправдает ли себя вложение средств в затеваемое предприятие. Уже достаточно было сказано в пользу того, что с учетом во всех отношениях равноценных результатов (если допустить, что такое равенство вообще возможно) зубчатая передача будет более дорогостоящей, несмотря на все заверения в обратном.

Утверждение о том, что электрический привод является экспериментальным образцом и непредсказуем в работе, является наименее логичным из недоброжелательных откликов. Прежде всего он уже сегодня успешно применяется на ряде судов, и еще большее число таких кораблей сейчас строится.

Кроме того, установлено, что этот тип привода в состоянии обеспечить более высокий КПД, чем любой другой. Но даже все это абсолютно несущественно.

Уверенность в том, что все ожидаемые результаты будут реализованы на современном этапе, основывается не на нескольких демонстрациях нового привода, а на многолетнем опыте работы электростанций, с того самого времени, когда была доказана коммерческая состоятельность моей системы. Сейчас по всему миру используются асинхронные электродвигатели (как и десятки миллионов лошадиных сил, кроющихся в них суммарно), и здесь до сих пор еще не было зафиксировано ни одного отказа.

Каждому из новых крейсеров потребуется суммарная мощность 180 000 лошадиных сил, которая в случае необходимости может быть выработана четырьмя силовыми установками по 45 000 лошадиных сил каждая. Турбины такой мощности уже выпущены и работают сегодня. Динамо-машины с соответствующей выходной мощностью установлены в нескольких местах и снабжают светом и энергией большие города и округа. Промышленный выпуск асинхронных электродвигателей мощностью 15 000 лошадиных сил налажен, при этом по желанию они могут иметь любые габариты, поскольку из всех типов электромоторов данный наиболее прост и надежен. Данная система давно разработана и с тех пор уже доведена до полного совершенства в мельчайших деталях. Этот проект колоссален, но он может быть без труда реализован любым из тех концернов, которые обладают соответствующим оборудованием. Для этого даже не потребуется создавать нового оборудования. В электрическом приводе нет ничего неопробованного или рискованного.

Много шума вызвали сообщения в прессе, достоверность которых еще необходимо проверить, о том, что этот тип привода отвергли Англия и Германия.

Однако и это не имеет значения. Его и здесь не раз отвергали. Кроме того, в воздухе Европы тогда пахло войной, и это было совсем неподходящее время для радикальных инноваций.

Вдобавок к этому в тот самый момент неясные перспективы появились у двигателя Дизеля, и проходило опробование гидродинамической передачи д-ра Феттингера. Впрочем, рано или поздно, но где-нибудь все же придется давать начало внедрению электрического привода на кораблях, и было бы весьма печально, если бы последними здесь оказались Соединенные Штаты, в которых это изобретение увидело свет, а затем нашло самое широкое применение. Такие ошибки происходят слишком часто.

Военные флоты иных государств не имеют привычки информировать прессу о том, что у них происходит, и можно с уверенностью предсказать: если прогресс в этой стране будет сильно тормозиться, следует ожидать повторения уже имевших место ранее разочарований.

Не стоит останавливаться на других возражениях, которые не столь важны и не имеют никакого принципиального значения. Не вдаваясь в утомительную дискуссию по техническим вопросам, можно утверждать, что электрический привод, если он вдумчиво спроектирован, сэкономит не менее двадцати пяти процентов топлива, и благодаря этому, а также в силу его специфических и бесценных преимуществ будет легче, дешевле и во всех отношениях надежнее, чем зубчатая передача. Я считаю возможным создание такой схемы, в которой все жизненно важные элементы электрического привода будут находиться ниже ватерлинии. В связи с этим остается надеяться, что министр военно-морского флота не станет обращать внимания на протесты противников электрического привода (насколько бы «патриотическими» они ни были), но употребит всю свою власть на то, чтобы содействовать завершению этого благого дела.

Все это следует воспринимать как отражение современного положения вещей. Пришествие реверсивной турбины глубоко изменит ситуацию в пользу зубчатой передачи. Такая турбина была создана и описана в номере «Геральд» от 15 октября 1911 года. Это легчайший из всех когда-либо созданных судовых двигателей, и им легко управлять, поскольку здесь отсутствует опасность возникновения быстрого и сильного перегрева, и в связи с этим достигается весьма высокая экономия в процессе преобразования тепловой энергии. Я предвижу ее быстрое и повсеместное распространение в качестве корабельных силовых установок. Однако хотя таким образом и будет получен идеально простой и недорогой тип судового привода, веские основания в пользу внедрения электрического привода на военных кораблях по-прежнему сохранятся. Чтобы рассеять все сомнения, возникающие в сознании людей под влиянием многообразия плодов инженерной мысли, я привел всего лишь один из доводов. Он сам по себе является достаточно логичным и убедительным, позволяя обойтись без дополнительных аргументов.

Бессмысленно мечтать о разоружении и всеобщем мире перед лицом ужасающих событий, которые разворачиваются сейчас. Они убедительно доказывают, что ни одной стране не будет позволено править всеми остальными каким бы то ни было образом. Прежде чем все народы смогут ощутить безопасность своего существования и прежде чем утвердится всеобщая мировая гармония, необходимо устранить некоторые препятствия, главными из которых являются германский милитаризм, британское владычество на море, надвигающийся из России многомиллионный людской вал, «желтая опасность»^{11} и власть денег в Америке. Устранение этих препятствий будет медленным и болезненным в полном соответствии с законами природы. Международные трения и вооруженные конфликты еще долго не исчезнут с лица земли. Впрочем, продвижение человечества по пути прогресса не было бы столь значительным, если бы энергию войны можно было удерживать исключительно в потенциальной форме. Это состояние возможно, и оно будет достигнуто через повсеместное внедрение беспроводной энергетики. Тогда вся энергия разрушения без особых усилий окажется под контролем жизнеутверждающих сил мира.

Содержание и техническое обслуживание военных кораблей и других видов вооружений ведет к ужасающему расточительству. Корабль стоимостью двадцать миллионов долларов становится фактически бесполезным по истечении короткого десятилетнего срока, устаревая со средней скоростью два миллиона долларов в год, а о том, чтобы он приносил доход, не может быть и речи. И едва ли хотя бы одному из пятидесяти таких военных кораблей удается послужить своему истинному предназначению. Чтобы уменьшить эти разорительные потери и использовать некоторые изобретения, я разработал несколько лет тому назад подробный план. Он был признан разумным, но трудновыполнимым в финансовом и в других отношениях. Теперь, когда бережливость и боеготовность стали животрепещущими общенациональными вопросами, этот план обретает особый смысл и значимость.

Основная мысль заключается в том, чтобы приспособить военные корабли для использования с выгодой в мирных целях, с их одновременным улучшением по ряду качеств. Я знаком с внесенным недавно предложением использовать их в качестве перевозчиков товаров, но этот план нереален, и он стал бы препятствием на пути их дальнейшего совершенствования. Мой проект главным образом предполагал установку электрического привода и использование турбодинамо-машин для освещения, энергоснабжения, а также для изготовления различной полезной продукции на борту корабля или на берегу. Он стал бы шагом вперед в сторону наблюдаемого сегодня развития, направленного на решение двух задач: повышения боеготовности и подготовки промышленности. Более того, я намеревался работать над созданием нового типа судна, построенного на совершенно иных принципах, который оказался бы ценным вложением средств и в дни мира, и весьма мощным средством разрушения во время войны.