Мы решили проверить работоспособность такой лучевой схемы установки гирлянд. Если машинную опору отдалить от берега на тридцать-пятьдесят метров, то переднюю гирлянду можно было бы разместить в таком отдалении, чтобы она не «обижала» следующую. Конечно, длина троса гирлянд при этом значительно возрастет, но трос ведь недорог. Впоследствии это было разработано конструктивно.
А пока надо продолжить испытания. Вот я вижу, что на трос накрутились трава, водоросли. В общем никому они не мешают, но все же я решил железным крючком очистить концы гирлянды — места скопления мусора. Очистил первую гирлянду и думаю: смогу ли ее крючком притопить до дна? Оказалось, смогу. Пошел к задней гирлянде. Очистил ее от водорослей и тоже стал крючком тянуть ее ко дну. Трос резко выгнулся более крутой дугой по течению. Я догадался: это гирлянда попала в слой с более высокой скоростью течения.
Чтобы поточнее оценить прибавку мощности, я стал погружать гирлянду, отходя от берега.
В это время из-за поворота показались три туристские байдарки. Они шли прямо на нашу гирляндную гидростанцию. Заметив непонятное оживление на реке, байдарки поспешили свернуть к берегу.
Но опасения туристов были напрасными: над гирляндами можно пройти на байдарке без всякого труда и опасности. Чтобы убедить в этом туристов, я тут же продемонстрировал форсирование гирляндной ГЭС. Затем наши механики спустили резиновые лодки и прошли над гирляндами — уже в сотый раз, наверно… Байдарочники — вслед за ними.
А испытания все продолжались, и чем дальше, тем более неожиданные задачи приходилось решать. Одни тут же, на месте, другие не сразу и не вдруг.
Перед гирляндой, протянувшейся через Тверцу, шел трос. Я работал в резиновой лодке, привязанной шнуром к этому тросу. Подтягивая шнур, можно подводить нос лодки вплотную к гирлянде, можно перемещаться вдоль нее. Я замерял распределение скоростей за гирляндой и фотографировал ее работу.
Гирлянда невыносимо шумела.
Где же рождается этот шум? Как от него избавиться? Ведь и в технике часто, как в делах людских, где много шума, там мало дела.
Ближняя турбинная пара была передо мной как на ладони. Над гирляндой слой воды сантиметров в пятнадцать, за ней сплошная пена. Ясно, что в турбины каким-то образом попадает воздух.
— Коля! — что есть силы кричу в мегафон механику. — Возьми турбину из запасных, надень ее на палку, зайди перед гирляндой, опусти в воду и послушай: шумит или нет?
Эта одиночная турбина не шумела.
Значит, воздух попадает в турбину только в гирлянде, и, следовательно, можно думать, что проникает он между турбин. Всунул между дисками турбин весло от надувной лодки — пены стало меньше.
А если попробовать закрыть сразу два промежутка — и с того и с другого конца турбины? Располагаю оба весла между дисками двух соседних турбин и мгновенно ввожу их в поток. Пена под турбиной пропадает. Теперь все ясно: между турбинами образуется разрежение, воздух втягивается туда и, возможно, в самые турбины. И так и этак теряется мощность.
Однако разрежение, образующееся между турбинами, не может распространяться на внутренние полости турбин. Экспериментально доказано, что в турбинах, сделанных по схеме Бирюкова — схеме, использованной в нашей установке, — образуется не разрежение, а, наоборот, повышенное давление. Значит, задача в том, чтобы ликвидировать разрежение именно между турбинами.
Решение пришло неожиданно: надо проделать дыры в боковых дисках турбин. Вода из турбин под действием более высокого давления потечет в просветы между ними.
А что, если вместо дырок сделать профилированные щели, чтобы вода, протекая через них, создавала в турбинах дополнительный крутящий момент? Надо пробовать.
Одну из турбин снабдили такими дисками — крыльчатками. Она сразу показала к.п.д. 58 процентов. Не поверив своим глазам, проверили второй раз. Опять получили 58 процентов. Стали испытывать в третий раз — опять 58 процентов.
И это при том, что было известно: наша эталонная турбина в том же потоке дает к.п.д. 46 процентов. Лишь на третий день размышлений меня осенило: дополнительная мощность получается потому, что мы поворачиваем часть потока так, что используем его напор полнее. Наши поперечные гирлянды стали бесшумными, беспенными и даже более мощными.
Много поперечных гирлянд нам довелось поставить. Работали они и у поверхности — на всплытие, привлекая к себе внимание шумом, расстилая за собой пенный ковер; работали и на погружение — у дна, бесшумно, скрытно, не знаешь — не заметишь. Научились мы ставить гирлянды и друг за другом и одну под другой: нижняя работает на погружение, верхняя — на всплытие, а между ними проходит быстротекущий слой потока.