История роторной энергетики: как инженеры заново изобретали колесо
Предположительно вначале был изготовлен роторный механизм, чадуфон, с помощью которого осуществлялось перемещение воды на удаленное расстояние из водоемов без сосудов. Первые чадуфоны вращались вручную. Затем их стали размещать в водотоках, обод стали снабжать лопатками — появилось водяное колесо. По периметру большого обода, нижней частью погруженного в реку, насаживались черпаки. Обод вращался, сосуды по очереди опускались воду, зачерпывали ее, поднимались наверх и в самой верхней точке опрокидывались в желоб, по которому вода поступала к месту назначения, в основном для полива. В зависимости от диаметра колеса создавался соответствующий уклон, обеспечивающий подачу воды.
Так появился первый роторный механизм, который сменил мускульную силу на даровую энергию воды. Там, где течение было недостаточно сильным для вращения колеса, водоток, как правило ручей, перегораживали небольшой плотиной, создавая искусственный водопад, а колесо ставили под ним так, чтобы вода вращала его, падая на лопатки сверху.
Изобретение простого и надежного водяного роторного двигателя имело огромное значение для дальнейшего развития техники. Люди быстро поняли, что вращение водяного колеса можно использовать не только для черпания воды, но и для других целей, например, перемалывать зерна с помощью вращения жерновов.
С изобретением водяного двигателя появились вначале гладкие, а потом зубчатые передаточные механизмы. Водяные приводы были первыми роторными энергетическими установками в машинном производстве.
Однако на первенство претендует и ветровая мельница. Вопрос о том, где и когда она появилась остается открытым. Первое упоминание о ветряках приходится также до нашей эры.
Древние рукописи страдают от переводов и интерполяций. Слово anemurion, например, может трактоваться и как мельница, и как флюгер. Первоначально крыльчатки вращались в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, а после лопасти двигались в вертикальном положении вокруг уже горизонтальной оси.
Еще до нашей эры человек научился использовать водяную и ветровую энергию, как свободный, бесплатный неисчерпаемый источник энергии, не требующий дополнительных затрат для ее получения. При этом, безусловно, требуются затраты на строительство и обслуживание роторной установки.
Почему же разумный человек притормозил роторную энергетику с даровыми источниками энергии, отдав предпочтение возвратно–поступательному движению с дополнительными затратами на топливо?
Главная причина — это невозможность втиснуть даровые источники энергии в замкнутое пространство с возможностью применения в качестве привода для движения агрегата.
Прежде всего, массивные водяные и ветряные мельницы были жестко закреплены на определенном месте, и их работа полностью зависела от погодных условий. Зимой водотоки перемерзали, а возвести плотину на полноводной реке, по тем временам, было технически невозможно. Ветряные мельницы всецело зависели от движения воздушных масс. Кроме того, требовалось возвратно-поступательное движение для насосов, в частности для откачки воды из шахт.
Материал подготовлен совместно с компанией ООО «РДП»
