ПАР ТОЛКАЕТ И ВРАЩАЕТ

Не кажется ли странным, что в машине Уатта пар сперва толкает поршень, а уж тот затем вращает колесо? Разве нельзя поступить проще, когда вырывающийся из котла пар сразу создает вращение?

Действительно, такое устройство, подобное ветряному или водяному колесу, известно с древности под названием паровая турбина. Да мощность такой турбины была столь мала, что годилась она разве что для игрушек.

Непрерывное совершенствование работы паровых двигателей привлекло к их изучению многих инженеров и ученых. Выяснилось, каким должен быть вал мощной и быстроходной турбины — не только прочным, но и гибким, упругим, как расположить лопатки укрепленного на нем колеса, как направлять на них пар. Оказалось также, что более выгодно строить крупные паровые турбины. И постепенно они стали вытеснять прежние поршневые паровые машины, как на транспорте (корабли-турбоэлектроходы), так и в энергетике. Их применяют даже на атомных электростанциях.

Турбины, кстати, не обязаны быть только паровыми. В современной авиации, например, используют турбины газовые. Вырывающаяся из камеры сгорания двигателя реактивная газовая струя вращает вал компрессора, сжимающегося и подающего воздух в ту же камеру. Эти сравнительно легкие, компактные, но весьма мощные двигатели позволили самолетам превысить скорость звука.

Много двигателей было изобретено после паровой машины: внутреннего сгорания (карбюраторный и дизельный), ракетный... Однако заметьте — их объединяет то, что для своей работы они требуют сжигания топлива, иными словами, они — тепловые.

А у таких машин есть существенное ограничение. Мера эффективности их работы — коэффициент полезного действия, показывающий, какая доля выделенной топливом энергии идет "в дело", а какая теряется, — зависит от температуры, достигаемой при сгорании, а ее выше определенного предела не поднять! Да еще потери на трение, загрязнение воздуха выхлопными газами...

Что ж, и здесь мы сталкиваемся с тем, что уже не раз бывало в истории техники: без машин не обойтись, но как сделать их более экономичными и экологически чистыми? О поисках выхода мы расскажем в главах, посвященных транспорту и энергетике, пока же помянем все-таки добрым словом паровую машину, поистине приведшую в движение весь известный нам сегодня технический мир.