Гиромантия

Основная проблема ранних гиропроектов была в самих маховиках. Чем выше скорость вращения маховика, тем сильнее его тянет на разрыв центробежная сила. Соответственно, приходилось закладывать очень высокую прочность, и энергоемкость выходила весьма слабая — порядка 10-15 кДж энергии на 1 кг. Однако эта проблема была решена в 60-х годах, когда был изобретен «супермаховик» — не монолитный, а навитый из стальной ленты. Кстати, приоритет (не патент, увы) в изобретении оного принадлежит советскому ученому Нурбею Гулиа — он изобрел его в 1964 году. При использовании стальной ленты плотность запасаемой энергии повысилась до 100 кДж/кг. Теоретически, при использовании сверхпрочных кварцевых нановолокон, плотность обещает быть вообще феноменальной — до 2500-3500 МДж/кг. Это, по расчётам Гулиа, означает, что маховик массой в 150 кг с одной «закрутки» может двигать легковой автомобиль… пару миллионов километров! Разумеется, практически такой энергоемкости достигнуть вряд ли удастся (пока что этих волокон, полученных в лабораториях, вряд ли наберется и на один маховик), но перспективы обозначаются весьма заманчивые. Во всяком случае, с электрохимическими аккумуляторами маховики конкурируют уже более чем на равных — экспериментальные супермаховики из обычного конструкционного углеволокна запасают до 2-3 МДж/кг, а теоретическая энергоемкость кислотного аккумулятора -  около 0,5 МДж /кг, литий-ионного — 0,7 МДж/кг. Еще один интересный момент — практически беспредельная удельная мощность маховика. Он отдаст столько энергии, сколько сможет пропустить через себя трансмиссия. Даже  первый стальные маховики гиробусов фирмы «Эрликон» могли за секунду отдать сто тысяч лошадиных сил — если бы была возможность их передать. Однако в то время еще не был изобретен тороидальный бесступенчатый вариатор, который придал теме автомобильного маховика новое звучание…

И звучит оно как KERS — Kinetic Energy Recuperation System. Технология эта пришла из Формулы 1, когда в 2007 году FIA разрешила на болидах механические рекуператоры энергии торможения. Она была разработана консорциумом компаний Xtrac, Flybrid и Torotrak и представляет собой отвод механической энергии на маховик и обратно — как раз через этот, работающий в обе стороны вариатор, установленный между маховиком и валом двигателя. При торможении кинетическая энергия запасается в маховике, при разгоне — отдается на колеса параллельно усилиям мотора. Такой своеобразный, весьма эффективный «механический гибрид».

Поделитесь с друзьями