Непосредственное улавливание солнечной энергии нужно считать в настоящее время задачей практически не разрешенной, а для северных широт и неразрешимой, так как потребность в энергии, идущей в основном на отопление и освещение, максимальна как раз в периоды наименьшего времени пребывания солнца над горизонтом. Ветер же обладает как раз обратным, благоприятным для средних и высоких широт свойством: его среднезимняя мощность примерно вдвое выше среднелетней.
Энергия ветра используется во многих странах, но общая мощность ветряных двигателей составляет повсюду лишь малую долю мощности тепловых электростанций.
Причина этого заключается в том, что ветродвигатели, несмотря на свое тысячелетнее существование, до недавних пор в огромном большинстве пригодны были лишь для выполнения самых грубых работ — водоснабжения и помола муки, то есть для таких работ, самый характер которых допускает приостановку работы двигателя в любой момент и любое число раз.
Известно, что пользоваться силой ветра для приведения в действие разных машин люди начали очень давно. В Египте и сейчас еще сохраняются ветряные мельницы с каменными башнями. Давность каменной кладки их насчитывает не менее трех тысяч лет. Замечательно, что этими мельницами пользуются и до сего времени, хотя крылья на них уже более позднего происхождения: они сделаны из дерева. Но есть основания предполагать, что в то время для использования силы ветра на суше прибегали к парусам, как и на воде. С такими парусами сохранились мельницы на острове Крит.
Когда появились мельницы в Европе, неизвестно, но есть старинные документы на разрешение постройки ветряных мельниц, относящиеся к самому началу XII века.
Древняя ветряная мельница.
Древние мельницы не имели даже приспособления для поворачивания крыльев по направлению ветра и могли работать только при ветре определенного направления. Мельницы с приспособлением для установки крыльев по ветру появились в XV веке.
Несмотря на почтенный возраст, ветряной двигатель вплоть до конца XIX столетия оставался в детском состоянии. И дело не в том, что значение его было умалено успехами паровой машины и водяной турбины, — попыток усовершенствовать ветряной двигатель, чтобы полнее использовать даровую энергию ветра, делалось очень много. Но они не привели и не могли привести к успеху, потому что законы течения воздуха оставались тайной, а без опоры на теоретическую науку тут ничего нельзя было сделать.
Вопросы аэромеханики стали перед наукой во всей своей полноте в связи с попытками человека подняться на воздух тем или иным путем. А как только основные вопросы аэромеханики удалось разрешить, тотчас же началась реконструкция старого ветряного двигателя, преобразование ветряной мельницы. в совершенный ветряной двигатель.
Задача получения от ветродвигателя энергии более качественной, годной для приведения в действие сельскохозяйственных машин или станков в мастерских, а тем более для электрического освещения, надлежащим образом разрешена в наше время и в нашей стране в связи с развитием авиации и открытием основных законов аэродинамики, с накоплением конструкторского опыта в области использования воздушных течений. Огромная заслуга в этом деле принадлежит Жуковскому и аэродинамической школе, созданной им.
2. Инерционный ветродвигатель
Теоретическими исследованиями Жуковского для создания нового типа ветряных двигателей в полной мере воспользовались ученики Николая Егоровича — Григорий Харлампиевич Сабинин, Николай Валентинович Красовский и Владимир Петрович Ветчинкин.
Владимир Петрович Ветчинкин принадлежит к старшему поколению русских аэродинамиков и организаторов летного дела, группировавшихся около «отца русской авиации».
Он вырос в старой русской офицерской семье, вынужденной вести много лет полупоходную, полубивачную жизнь, учился в Курске, где окончил гимназию в 1907 году. В том же году он поступил в Московское высшее техническое училище (МВТУ) и здесь, вступив в студенческий воздухоплавательный кружок, заинтересовался вопросами авиации благодаря Жуковскому.
Необходимость практического решения проблемы полета, стоявшая перед «отцом русской авиации» как задача времени, заставляла его учеников заниматься главным образом аэродинамикой и динамикой самолета.