Техническая характеристика:
Двигатель… дизель или бензиновый
Объемы… от 1,9 л до 2,5 л
Диапазон мощностей… от 69 л.с. до 103 л.с.
Привод… передний
Длина… 4655–5505 мм
База… 2850–3700 мм
Высота… 2145–2680 мм (в зависимости от крыши)
Ширина… 1998 мм
ПОЛИГОН
Когда воздух спасает дело
Киньте с небольшой высоты на гладкий стол тонкую тетрадь. Обычно она падает плашмя и останавливается. Но брошенная под небольшим углом, скользит словно по льду, проходя значительное расстояние. Если приглядеться, то можно заметить, что тетрадь поверхности стола и не касается, а скользит по тонкому слою воздуха, практически не испытывая сопротивления.
Этот нехитрый опыт подсказывает, каким способом можно значительно снизить трение. Вот как им воспользовалась техника.
Вдоль оси вращения многоступенчатой турбины действуют значительные силы. Они настолько велики, что разрушают подпятники — особые подшипники, предназначенные для восприятия осевых сил. Чтобы противодействовать им, был предложен думмис — разгрузочный поршень, расположенный на валу турбины (рис. 1).
Давление пара на его поверхность уравновешивает осевую силу. Сопротивление же получается ничтожным. Оно сводится к трению между твердым и газообразным телами, поршнем и паром. Разгрузочный поршень позволил довести мощность турбин до полутора миллионов киловатт в одном агрегате при долговечности, исчисляемой десятками лет.
Применяются такие устройства и в газовых турбинах. Здесь на разгрузочный поршень действует сжатый воздух. А «воздушная смазка» на опорных подшипниках дает им вечную жизнь. Слегка переделанные газовые турбины, предназначенные для наших тяжелых бомбардировщиков, в 50-е годы стали ставить на газоперекачивающие станции. И многие из них без капитального ремонта работают по сей день.
Воздушная смазка находит применение не только в агрегатах большой мощности. На рисунке 2 показана воздушная микротурбина, применяемая для скоростного вращения ампул с химическими препаратами в ЯМР-спектрографе — приборе, определяющем структуру молекул по их способности поглощать радиоволны в магнитном поле.
Микротурбина состоит из статора с коническим углублением, в котором установлен конический ротор. Через отверстия в статоре подводится воздух. Ротор всплывает в его потоке, отрываясь от поверхности на десятые доли миллиметра, и трение между ротором и статором полностью исчезает. А воздушный поток, текущий по поверхности ротора, заставляет его вращаться. При давлении в три атмосферы скорость вращения достигает 1500 оборотов в минуту. Благодаря воздушной подвеске такая турбина обладает еще и способностью к самобалансировке — автоматическому совмещению центра масс с осью вращения. Это устраняет вибрацию.
Принцип работы, основанный на использовании трения газа как силы, движущей ротор турбины, предложил в начале века знаменитый сербский электротехник Н. Тесла. А в наше время воздух удалось обучить и еще одному делу.
Представьте себе лоток с множеством отверстий, из которых вытекают воздушные струйки. Они поднимают положенную на лоток деталь, и… чудеса! Под действием легкого толчка деталь медленно, словно в кино, скользит по инерции, одолевая при этом десятки метров. Как?! Это противоречит нашему обиходному опыту. Никаких особых сил для обретения скорости мы к детали не прикладывали!
А объясняется все легко. В обычных условиях, когда сила трения велика, составляя подчас более 10 % от веса тела, на преодоление ее расходуется кинетическая энергия, например, в виде толчка клюшкой шайбы. Воздушная же смазка уменьшает трение в сотни раз. Соответственно уменьшается и энергия, необходимая для его преодоления.
Предметы оказываются способными двигаться по инерции на большие расстояния с ничтожными начальными скоростями. Получается идеальный конвейер.
Этот эффект додумались использовать и в учебных целях. Изучая законы механики, желательно иметь возможность наблюдать за соударением тел. Измерять их скорости до и после удара. Процесс этот в обычных условиях происходит слишком быстро. Измерения приходится производить либо косвенными методами, либо с помощью довольно сложной аппаратуры, от чего теряется наглядность.
Применение же воздушной смазки позволяет проводить наблюдение при «ползучих» скоростях. А измерение производить при помощи линейки и секундомера. На рисунке 3 показано одно из простейших устройств для такой демонстрации.