- Рудольф Клавдие-вич! Простите наивный вопрос дилетанта. В принципе, можно ли двигатель автомобиля сделать чистым по выхлопу газов, легким по весу и даже более универсальным по применению, чем сейчас. - Применяемый сегодня на автомобилях современный поршневой двигатель достиг своего максимального предела возможностей. Причиной этой ограниченности является неспособность кривошипно-шатунного механизма развивать обороты более 10 тысяч в минуту из-за трения поршней в цилиндрах. В последнее время внимание инженеров переместилось на электромобиль в связи с внедрением так называемых «топливных элементов». Казалось, вскоре будет создан универсальный электромобиль. Однако сам электродвигатель для привода колес, работающий от топливного элемента, оказался тяжелее бензодвигателя той же мощности и… электромобиль не состоялся.
- Есть ли выход из создавшегося положения?
- Выскажу крамольную мысль. Сегодня можно изготовить двигатель легче бензинового при той же мощности и более экономичный по топливу, и даже без трущихся деталей. Для этого необходимо в обычном реактивном двигателе на истекающий газ наложить сильное электрическое поле с высокой частотой колебаний. Обычный реактивный двигатель «рычит» и коптит из-за малой тепловой скорости истечения газа, не превышающей 3 - 5 км/сек. Если на газовую струю наложить «приличное» электрическое поле, тогда молекулы газа «раздираются» на атомы и с них отнимаются внешние электроны - ионизируются. Это же поле, благодаря заряду ионов, разгоняет такой газ до скоростей 20 - 100 км/сек. На обычный газ без ионизации поле не действует. За счет высокой скорости требуется меньше истекающего газа почти в десятки раз при той же мощности. Но для выполнения такой операции разумно применить очень интересный аппарат, а именно катушку Теслы.
- Рудольф Клавдие-вич, для тех, кто прогуливал в школе уроки физики, несколько слов об этом талантливом ученом.
- Ну, в нескольких словах трудно рассказать о таком явлении, как Никола Тесла. Должен отметить, что Николу Теслу - величайшего изобретателя - незаслуженно редко поминают и в учебниках физики. А между тем, он открыл переменный ток, флуоресцентный свет, беспроводную передачу энергии, построил первые электрические часы, турбину, двигатель на солнечной энергии. Изобрел радио раньше Маркони и Попова, получил трехфазный ток раньше Доливо-Добро-вольского. На его патентах, в сущности, выросла вся энергетика ХХ века. Вот этот нелюдимый гений-одиночка выдал нам оригинальный инструмент, способный обеспечить развитие техники на 200 - 300 лет вперед. Но из-за своих ограниченных знаний мы до сих пор не можем рационально использовать его конструкцию в технике. Я имею в виду так называемую катушку Тес-лы. Иногда ее еще называют трансформатором Теслы. Обычно она применяется как декоративное устройство для получения красивых разрядов электричества.
Устройство ее предельно простое: две медных обмотки, вложенные одна в другую без трансформаторного железа или ферромагнетика. На внешнюю первичную обмотку, запаралле-ленную с конденсатором, подается напряжение 1 - 10 киловольт через искровой промежуток. При накоплении заряда на конденсаторе искровой промежуток зажигается, и в этом контуре возникают колебания -создается высокочастотный ток. Вторичная обмотка воспринимает частоту и выдает очень высокие напряжения. Сам Тесла получал до нескольких миллионов вольт. Под действием напряжения на верхнем конце «вторич-ки» с дополнительной иглой возникает отличная корона. Разряд происходит просто в воздух. Но люди почему-то побаиваются использовать высокие напряжения, хотя на электролиниях успешно оперируем напряжениями до 1,2 миллиона вольт.
Так что в двигателях, при напряжении 200 - 300 киловольт, можем работать спокойно. Данные напряжения получаются на школьной электрофорной машине при изучении физики, и никого это не смущает. Достаточный опыт работы с большими напряжениями накоплен и в промышленности.
Образованная напряжением корона есть ионизированный воздух, здесь и создается ионный ветер. Если на конце «вторички» перед иглой поставить выпрямитель, тогда можем получить положительную корону с пульсациями частоты положительных полупериодов тока. Частота тока в сочетании с высоким напряжением аналогичны платиновому катализатору в топливных элементах. Здесь легко «раскалываются» молекулы любых топливных газов на атомы и с них «бесплатно сдираются» внешние электроны - атомы ионизируются, поэтому и образуется корона в виде скоростного потока топливного газа. Для большего эффекта на верхний конец «вторички» можно установить и 5, и 20, и 100 иголок. Количество определяется величиной необходимой мощности.
- Как же будет выглядеть Тесла-движитель?
- Представьте себе фарфоровый цилиндр с донышком, возле которого устанавливается диск с иголками. Через отверстия в донышке под иголки подается топливная смесь, как в обычном поршневом автомобильном двигателе. Однако здесь, благодаря высокому напряжению и частоте пульсаций тока на кончиках иголок происходит ионизация загоревшегося топлива. Электроны отдаются на кончики иголок, а ионы газа разгоняются электрическим полем в сторону отрицательного кольца у кромки открытого конца цилиндра -сопла. Это кольцо заэкранировано пористым керамическим кожухом. Он пропускает в своих мелких порах электрическое поле, но препятствует возникновению электрической дуги.
Искровой пробой иногда проскакивает, но он не страшен, керамика хорошо держит температуру. За срезом сопла под углом устанавливается небольшой цилиндрик - компенсатор. С него отнятые иголками электроны, пробежавшие по проводам, «подсаживаются» на скоростные атомы-ионы, нейтрализуют их до обычного газа, который старательно толкает наш двигатель.
- Где предполагаете использовать такую конструкцию?
- Тесла-движитель логично применить на летательных аппаратах. Вначале на легких конструкциях. Установив пару таких электрореактивных движителей по концам крыльев, скажем, дельтаплана, можно значительно снизить вес конструкции, упростить запуск при любой погоде обычным включением тумблера и даже обеспечить вертикальный взлет.
Таким образом, мы привлекаем внимание деловых людей к покупке и освоению данного транспорта. Не секрет, что в России дорог мало, особенно на Севере и за Уралом. А просторы огромны. Зимой снежные заносы. Летом множество рек, озер и водных заболоченных преград. В России рынок пуст не только для легких самолетов, но и для любого транспорта: для аэросаней, глиссеров, аппаратов на воздушной подушке и т. д. Дешевые и максимально подвижные дельтапланы с удовольствием будут использоваться молодежью местного населения вместо мотоциклов для передвижения между деревнями и населенными пунктами, где дорог практически нет.
- Дельтаплан хорошо, но давайте вернемся к нашим оленям, то бишь, горожанам. А нас больше волнует развитие и экологизация городского транспорта. Как личного, так и коммунального. Тесла нам поможет?
- Вне всякого сомнения. Но вначале позвольте несколько слов о применении игольчатых движителей в области самолетостроения. Ведь горожане еще и в отпуск летают, не так ли? Высокая экономичность расхода топлива позволит за короткое время перевести такие движители с дельтапланов на большие самолеты. Тогда они будут бесшумными, а в сочетании с вертикальным взлетом и посадкой практически безопасными, не в пример сегодняшним. Стоит только одной компании начать их выпуск, и дело двинется широким потоком.
Для применения в качестве автомобильного двигателя необходимо два игольчатых движителя расположить на ободе обыкновенного ротора в виде сегнерова колеса.
- Что значит «сегнеро-во колесо»?
- У себя на даче вы поливаете газон с помощью такой нехитрой вертушки. Вода устремляется из загнутых в разных направлениях трубочек, вращает такое устройство. А здесь в роли воды выступают стремительные газы с толкающими соплами в противоположных направлениях. В силу такого расположения на подшипниках вращения не будет излишнего давления, кроме веса ротора. Затем следует подвести высокое напряжение от верхнего конца «вторички» Тесла-катушки к ротору, подобно токосъему электрофорной машины, поскольку токи и напряжения почти одинаковы. Ионы истекающих газов получают электроны с кожуха, охватывающего такую турбину, здесь отпадает необходимость в нейтрализаторе. Данной установке не требуется глушитель, поскольку газы имеют постоянную скорость без толчков. Через трубчатую ось подается любое газообразное топливо, можно подавать бензин или спирт,- все зависит от возможностей водителя. Сюда же иглами подсасывается воздух из атмосферы для сгорания. Повышение температуры от горения топлива резко стимулирует степень ионизации в объеме камеры. Электрооборудование такого двигателя аналогично автомобильному. С генератора выходит постоянное напряжение 12 вольт, которое преобразуется полупроводниками в переменное. Далее, вместо катушки зажигания напряжение подается на катушку Теслы. Расход на корону примерно в 2 - 4 раза больше обычного зажигания поршневого двигателя. Это основные потери. Других потерь практически нет. Поэтому КПД не менее 70 - 80 процентов, что значительно сокращает расход топлива при аналогичной мощности. А это относительная экологическая чистота, значит, нам в городах будет легче дышать. Все, кто живет в Москве на Тверской улице, почувствуют это на себе, и очень скоро.
- А какова приблизительная стоимость такого двигателя?
- Должен подчеркнуть, что самая большая экономия - это изготовление таких двигателей. Сегодня катушки Теслы изготавливаются любителями на кухне. Их наматывают проводом на кусках водопроводных полиэтиленовых труб. Покупной только конденсатор. Отсутствие трущихся деталей позволяет избавиться от масел различного типа, применяемых на поршневых двигателях. Это упрощает эксплуатацию. Если на роторе заменить подшипники качения магнитными, можно вообще забыть о смазке. Завод-изготовитель может смело давать 10 лет спокойной эксплуатации по гарантии. Охлаждение происходит за счет вращения ротора в атмосферном воздухе с лопатками, установленными на трубках крепления движителей к оси вращения.
- Все замечательно, однако, как вашу Теслу не крути, а в основе все тот же бензин? А как же экология города?
- Лучше всего природный газ. Когда вы зажигаете горелку газовой плиты, не боитесь отравиться, а спокойно ставите чайник на конфорку. При использовании бензина тоже бояться нечего, поскольку сгорание полное - корона ни одного лишнего атома не пропустит без использования его энергии. В поршневом двигателе из ста литров бензина сгорает полезно только 15 - 30, остальные 85 - 70 вылетают в атмосферу в виде окислов и неиспользованного тепла (КПД 15 -30 процентов). Как вы думаете, есть разница? А во-вторых, - уж извините, но нам снова придется выйти за пределы МКАД. На просторах страны раньше на автомобилях устанавливались газогенераторы - небольшие цилиндры сзади кабины с деревянными чурочками внутри. Благодаря неполному сгоранию из-за ограничения подачи воздуха они давали отличный дым-топливо. Несмотря на низкий КПД поршневых двигателей, этот дым двигал автомобиль на любых деревянных отходах. Использовались даже солома и старая трава, подходящие гнилушки в аварийном случае. Но когда в России стало свободно с бензином, газогенераторы сошли со сцены, поскольку поршневые двигатели плохо заводились на дымном топливе. Так вот, в нашей лесной стране Тес-ла-двигатель, с его высоким КПД, вновь освоит «деревянную» специальность. Ведь возить бензин в малые деревни за десятки и сотни километров в тайге по болотистым дорогам слишком накладно.
Предлагаемая конструкция Тесла-двигателя наверняка понравится многим. Она проста в изготовлении, бесшумна в эксплуатации, может использоваться на ракетах, самолетах, автомобильном и городском транспорте.
Беседу вел Юрий КОНОРОВ
Карта сайта 
