Двигательных установок

Основные направления экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года предусматривают всемерное ускорение научно-технического прогресса. При этом планируется поднять машиностроение, важной частью которого является электромашиностроение, на качественно более высокий уровень. В двенадцатой пятилетке предполагается увеличить выпуск продукции электромашиностроения с темпом прироста в 1,3—1,6 раза выше, чем по машиностроению в целом.

создание единых разработанных по общим стандартам унифицированных серий асинхронных двигателей в рамках международной организации Интерэлектро, которые должны выпускаться во всех странах—членах СЭВ по единой технической документации. В двенадцатой пятилетке заканчивается перевод электропромышленности всех стран —членов СЭВ на серию АИ. Начинается разработка более совершенной серии 2АИ.

В двенадцатой пятилетке предусматривается строительство межсистемных линий электропередачи напряжением 500, 750 и 1150 кВ переменного тока и 1500 кВ постоянного тока, а также распределительных сетей напряжением 35 кВ и выше. Важнейшими межсистемными линиями являются линии Сибирь — Казахстан — Урал (1150 кВ) и Экибастуз — Центр (1500 кВ). Должны быть также разработаны предложения по дальнейшему сооружению линий электропередачи высокого напряжения между энергетическими системами Советского Союза и европейских стран - членов СЭВ.

Развитие собственно электроэнергетики также пойдет по пути интенсификации. В двенадцатой пятилетке будет демонтировано устаревшее оборудование электростанций мощностью 10 млн. киловатт, модернизации подвергнется оборудование мощностью 25 млн. киловатт. Техническое перевооружение в энерго- и электромашиностроении будет направлено на повышение надежности и ресурса работы машин и оборудования, снижение их металлоемкости. Будет создаваться необходимый научно-технический потенциал для производства электрооборудования на основе эффекта сверхпроводимости, машин и аппаратов для термоядерных электростанций, а также для установок, работающих на солнечной энергии.

Одним из наиболее важных факторов ускорения научно-технического прогресса, автоматизации и интенсификации общественного производства, создания новых высокоэффективных технологий, совершенствования планирования и управления является все более широкое использование во всех отраслях народного хозяйства нашей страны электронно-вычислительной техники. В соответствии с Основными направлениями экономического и социального развития СССР на 1986—1990 годы и на период до 2000 года, принятыми XXVII съездом КПСС, объем производства вычислительной техники в двенадцатой пятилетке возрастет в 2—2,3 раза. Намечено организовать массовый выпуск персональных компьютеров, высокими темпами наращивать масштабы применения современных высокопроизводительных электронно-вычислительных машин всех классов, продолжить создание и повысить эффективность работы вычислительных центров коллективного пользования, интегрированных банков данных, сетей обработки и передачи информации.

повышение единичной мощности трансформаторов, которое является одним из основных направлений снижения затрат на изготовление и эксплуатацию оборудования, вместе с повышением надежности трансформаторов предельных мощностей за счет создания моноблочных транспортабельных конструкций и обязательного проведения испытаний на динамическую стойкость. Уже в двенадцатой пятилетке намечается разработка автотрансформатора ЗХЮОО MB-А, 1150/500 кВ. В перспективе до 2000 г. будет повышена мощность блочных трансформаторов с напряжением 1150 кВ до ЗХЮОО МВ-А, с напряжением 500—750 кВ до 1600—2000 MB-А. Наряду с этим начаты научно-исследовательские работы по созданию автотрансформаторов с высшим напряжением 180^ кВ мощ ностью 3X2000 МВ-А;

Проектом ГРЭС-1, строительство которой будет завершено в двенадцатой пятилетке, предусмотрена установка восьми турбин по 800 тыс. кВт изготовления Ленинградского металлического завода имени XXII съезда КПСС, отличающихся от работающих на Запорожской .и Углегорской ГРЭС рядом усовершенствований. Котлы — типа П-67, изготовления Подольского машиностроительного завода имени Орджоникидзе, Т-образного типа, с квадратной в плане топкой, с угловым расположением горелок. На каждый котел установлено 8 мельниц типа «мелющий вентилятор». Топливное хозяйство запроектировано исходя из доставки топлива с угольного разреза с помощью ленточных конвейеров. Склад топлива оборудуется радиальными машинами непрерывного действия. В топливоподаче ГРЭС сокращены количество зданий и сооружений и протяженность транспортерных галерей.

Капитальные вложения в электроэнергетику на одиннадцатую пятилетку определены исходя из необходимости обеспечения ввода в действие новых энергетических мощностей, наличия задела на начало пятилетки и необходимого задела для обеспечения вводов в действие энергетических мощностей в двенадцатой пятилетке. Соответственно определены объемы капитальных вложений в промышленность строительных материалов, строительной индустрии и непроизводственное строительство.

Намеченная структура ввода в действие энергетических мощностей и линий электропередачи с учетом необходимого задела для ввода мощностей в двенадцатой пятилетке'потребует значительного, более чем в 1,5 раза, увеличения мощностей строительно-монтажных организаций, участвующих в сооружения АЭС, и в 1,2 (раза организаций, сооружающих линии электропередачи, при сохранении мощностей организаций, строящих ТЭС и ГЭС.

В целях дальнейшего решения проблемы очистки газов от сернистого ангидрида в программе научно-технических работ на 1981 —1985 гг. предусматривается создание, исследование и отработка экспериментальных и опытно-промышленных котлоагрегатов производительностью 25, 420, 600 т пара в час с кипящим слоем при атмосферном давлении, которые найдут широкое применение в двенадцатой пятилетке. За период 1981—1985гг. предусматривается ввести в действие на электростанциях Минэнерго СССР установки для улавливания вредных частиц и окислов серы из отходящих газов на общую мощность 73 млн. м3 газа в час.

в одиннадцатой пятилетке было введено всего 12,8 млн. кВт ( 1.3 и 1.4). В двенадцатой пятилетке это отставание от плана должно быть преодолено. Однако выработка на ТЭС по-прежнему является основой производства электроэнергии — как и в одиннадцатой пятилетке ( 1.5) она составит я#70% от

Фотодиоды, работающие как фотогенераторы, часто применяют в качестве источников питания, преобразующих энергию солнечного излучения в электрическую энергию. Они называются солнечными элементами и входят в состав солнечных батарей, используемых в условиях сельского хозяйства — обогрев теплиц, питание двигательных установок и т. д. Широкого применения солнечные батареи пока не находят из-за малого КПД. Теоретически максимально достижимый КПД солнечных элементов составляет около 30%. Наиболее широко распространены кремниевые солнечные элементы, их КПД равен 19%. Солнечные батареи, состоящие из таких элементов и занимающие по площади размеры крыши сельского дома, способны обеспечить бытовые нужды живущих в этом доме.

сильных магнитных полей порядка 10' а/м. Рассматривается возможность применения сверхпроводниковых магнитов для -фокусировки потока частиц высоких энергий, при исследованиях термоядерных . процессов, для магнитных линз электронных микроскопов, для двигательных установок космических кораблей и т. п. Сочетание молекулярной и сверхпроводниковой электроники открывает перспективу создания вычислительных машин с колоссальным объемом информации.

В 1967 г. в мире насчитывалось примерно 600 тыс. ветро-двигательных установок, из них 250 тыс.— в Австралии. В США разрабатывается программа массового ввода в эксплуатацию подобных ЭУ, с тем чтобы обеспечить с их помощью до 20% потребности в электроэнергии. С этой целью на основе новейших достижений газодинамики создаются высокоэффективные образцы ветряных винтов.

С появлением реверсивных двигателей стали возможными упрощение систем передачи энергии на гребные валы (изменение направления вращения их легко достигается соответствующим изменением направления вращения коленчатых валов двигателей) и повышение коэффициента полезного действия судовых двигательных установок. Кроме того, применение реверсивных двигателей определило постепенный отказ от строительства колесных речных теплоходов и переход к строительству теплоходов с гребными винтами, так как для них отпадала необходимость в пользовании сложными редукторами, обязательными для случаев применения малооборотных гребных колес.

В 1910 г. приступили к постройке пассажирских речных теплоходов, а с 1911 г. на Коломенском заводе началось строительство винтовых грузопассажирских и грузовых теплоходов, характерных большой грузоподъемностью, большими размерами и оригинальными конструктивными решениями двигательных установок. Так, на грузо-пассажирских теплоходах типа «Бородино» (см. табл. 15) гребные винты помещались в специальных тоннелях кормовой части судовых корпусов, обеспечивавших повышение скорости и улучшение коэффициента полезного действия винта при ограниченных глубинах фарватера; грузовые теплоходы грузоподъемностью 1000 т и более («Инженер Корейво», «Ташкент», «Байрам-Али» и др.) имели эксплуатационную скорость до 14 км/час.

В итоге работ исследовательских институтов и ОКБ были улучшены аэродинамика самолетов и конструкции авиационных двигателей, максимальная скорость полета к 1925 г. достигла 150—180 км/час (в 1909 г. — 80 км/час). К 1928 г. по мере развития авиационного двигателестроения величина скорости возросла до 250—280 км/час. Но все перечисленные успехи еще не были связаны ни с существенным изменением аэродинамических схем самолетов, ни с существенным изменением конструкции двигательных установок. Основные же особенности нового периода, рассматриваемого в этой главе,— периода, в течение которого скорость полета увеличилась до 400—450 км/час (1934—1935 гг.), а затем (в 40-х годах) до 600—700 км/час,— составили именно кардинальные отличия в выборе аэродинамических схем, в конструировании двигателей и выборе конструкционных материалов.

За основу была принята схема свободнонесущего, хорошо обтекаемого скоростного самолета-моноплана с увеличенной нагрузкой на крыло, с гладкой обшивкой и потайной клепкой, закрытой кабиной летчика и с убирающимся в полете шасси, определившая значительное снижение лобового сопротивления (примерно на 45% у самолетов-истребителей и на 30—33% у тяжелых самолетов). Кроме того, были применены так называемые средства механизации крыльев (щитки, закрылки, предкрылки и выдвижные подкрылки с воздушными, гидравлическими и электромеханическими системами привода) для увеличения подъемной силы при посадочных углах атаки. Тогда же началось освоение авиационных двигательных установок большой мощности с хорошо обтекаемыми капотами и радиаторами, с воздушными винтами изменяемого шага и с приводными нагнетателями, намного увеличившими высотность двигателей (свойство сохранения постоянства мощности до расчетных высот полета). К тому же времени относилось использование новых конструкционных материалов — различных марок высокопрочной стали и легких сплавов.

Практическое ознакомление отечественных специалистов с передовым опытом зарубежного двигателестроения имело несомненное положительное значение. Но, осваивая иностранный опыт, советские конструкторы вносили в конструкции двигателей кардинальные изменения, направленные на повышение мощности и высотности двигательных установок и на снижение их удельного веса. Крайне существенными для выбора и обоснования таких изменений явились теоретические и экспериментальные исследования, проведенные Б. С. Стечкиным, В. А. Петровым, М. М. Масленниковым, Н. В. Иноземцевым, Т. М. Мелькумовым и другими, и работы по конструированию центробежных нагнетателей с многоскоростным приводом и систем централизованного наддува двигателей, выполненные ЦИАМ.

Проектирование опытных самолетов с поршневыми высотными двигателями осуществлялось по двум направлениям. Одно из них имело целью модификацию серийных самолетов установкой на них более мощных и высотных двигателей (АШ-71, АШ-83, АМ-39, ВК-108). При этом опытные самолеты сохраняли весовые и геометрические характеристики серийных прототипов. Так, в результате увеличения мощности и высотности двигателей на опытном самолете конструкции А. С. Яковлева в 1944 г. была достигнута скорость 745 км/час. Другое направление предусматривало разработку новых опытных скоростных и высотных самолетов с мощными двигателями, оборудованными (для повышения высотности) турбокомпрессорами. Геометрические размеры этой группы самолетов оказывались несколько большими в связи с необходимостью размещения более громоздких и тяжелых двигательных установок, увеличения веса топлива и сохранения приемлемых взлетно-посадочных характеристик и, следовательно, отличались увеличенным аэродинамическим сопротивлением. В этой группе самолетов летом 1944 г. на опытном истребителе конструкции А. И. Микояна была достигнута рабочая высота полета 14 100 ж, а в начале 1945 г. реализована скорость полета 740—750 км/час. Дальнейший прирост скорости для самолетов с поршневыми двигателями был уже крайне затрудненным, и для преодоления возникших затруднений оказалось настоятельно необходимым применение принципиально новых — реактивных двигателей.

27 октября 1967 г. на орбиту с апогеем 260 км и перигеем 180 км был выведен искусственный спутник Земли «Космос-186». Еще через три дня— 30 октября — на орбиту с апогеем 276 км и перигеем 200 км был выведен спутник «Космос-188». После выполнения маневров взаимного поиска, сближения и причаливания, выполненных автоматически посредством специальных бортовых радиотехнических и счетно-решающих устройств, в 12 час 20 мин того же дня (по московскому времени) произошла жесткая стыковка обоих спутников — первый в истории опыт практического решения одной из труднейших задач космической техники. В течение 3,5 час «Космос-186» и «Космос-188» совершали совместный полет, выполняя заданную программу научно-технических исследований. В 15 час 50 мин 30 октября по команде « Земли была проведена автоматическая расстыковка спутников, наблюдавшаяся по телевидению. Затем с помощью бортовых двигательных установок осуществлен перевод спутников на разные орбиты. Утром 31 октября «Космос-186» совершил мягкую посадку в заданном районе; «Космос-188» продолжал одиночный полет.

ных двигательных установок полностью подтвердились уже в процессе эксплуатации первого отечественного атомного ледокола «Ленин» и еще более в походе к Северному полюсу ледокола «Арктика». В настоящее время в СССР, по существу, создан атомный ледокольный флот, что видно из приведенных ниже данных:

Фотодиоды, работающие как фотогенераторы, часто применяют в качестве источников питания, преобразующих энергию солнечного излучения в электрическую энергию. Их называют солнечными элементами, и они входят в состав солнечных батарей, используемых в сельском хозяйстве (обогревание теплиц, питание двигательных установок и т. д.). Широкого применения солнечные батареи пока не находят из-за малого КПД. Теоретически максимально достижимый КПД солнечных элементов составляет около 30 %. Наиболее широко распространены кремниевые солнечные элементы, их КПД равен 19 %. Солнечные батареи, состоящие из таких элементов и занимающие по площади размеры крыши сельского дома, способны обеспечить бытовые нужды живущих в этом доме.