ПРОКАТИМСЯ НА ВОЛЧКЕ?

Многие конструкторы уверены, что электромобилю принадлежит будущее. Однако пока большой вес аккумулятора, значительная его стоимость и сравнительно малая запасаемая энергия тормозят широкое распространение электромобилей. Немаловажным фактором является и достаточно малое количество циклов заряд-разряд, после которого аккумулятор выходит из строя.

А нет ли чего-нибудь принципиально иного? Оказывается, есть — это механический аккумулятор энергии. Его роль успешно выполняет тяжелый и вращающийся с большой скоростью маховик. Первые промышленные образцы подобного транспорта уже используются. Так, в Германии в городских автобусах применялся маховик, который раскручивался при торможении машины и отдавал запасенную энергию при разгоне после остановки. Но это лишь вспомогательный источник энергии, помогающий обычному двигателю внутреннего сгорания.

А нельзя ли в маховике или системе маховиков запасти всю необходимую энергию, которой хватило бы на длительный пробег машины? Такие работы ведутся в США. Одним из энтузиастов данного направления исследований является Джек Биттерли. Он пытается создать «батарею» из 16 маховиков, которые могли бы запасать энергию, достаточную для пробега легкового автомобиля на расстояние 500 километров.

Каждый из маховиков Биттерли представляет собой диск из сверхпрочного углеродистого волокна, весящий 40 килограммов и вращающийся со скоростью 100 тысяч оборотов в минуту. Тут следует напомнить, что энергия, запасенная маховиком, пропорциональна его массе, квадрату радиуса и квадрату скорости вращения.

Описываемый маховик запасает 4 киловатт-часа энергии. Это в шесть раз больше, чем накапливает обычный стартерный аккумулятор. А при сопоставимых размерах и весе маховик способен запасти в три раза больше энергии, чем свинцовый аккумулятор.

Еще одним преимуществом маховика является достаточно быстрое накопление энергии — его можно разогнать до максимальной скорости всего за 20 минут, в то время как электрический аккумулятор должен заряжаться несколько часов.

Но не остановится ли через пару часов этот своеобразный волчок сам по себе из-за трения в подшипниках? И тут начинается самое интересное. Биттерли предлагает разместить маховик в безвоздушном пространстве герметичного кожуха да еще подвесить его на электромагнитных «подшипниках». Другими словами, маховик будет висеть не касаясь ничего и поэтому практически не испытывать трения при вращении. Но как же он сможет раскрутиться, а потом отдавать энергию, если у него нет связей с «внешним миром»? Для этого на ободе маховика закреплены постоянные магниты. А за пределами алюминиевого кожуха, проницаемого для магнитного поля. Находится система обмоток. Если от внешнего источника электроэнергии подать на указанные обмотки ток, то он, взаимодействуя с магнитами, будет постепенно разгонять маховик до огромной скорости. Когда же маховик отдает энергию, то его вращающиеся магниты наводят в тех же обмотках ток, который и питает электродвигатель автомобиля.

Такой маховик уже создан и по заверению изобретателя имеет коэффициент полезного действия значительно выше, чем у бензинового двигателя.

Но дальше на смену свободному полету фантазии приходит трезвый экономический расчет. Стоимость батареи подобных маховиков, даже при массовом производстве, составит около 12 тысяч долларов, что равно примерно половине стоимости современного автомобиля. Правда, по заверению Биттерли, срок службы маховиков будет целых двадцать лет. Если подсчитать, сколько за такой срок в электромобиле придется заменить аккумуляторов, то их суммарная стоимость окажется существенно выше, чем у батареи маховиков.

А удастся ли разместить маховики в обычном объеме легкового автомобиля? Биттерли утверждает, что да. Ведь в такой машине будет отсутствовать бензиновый двигатель, аккумулятор, радиатор, бензобак и еще ряд деталей. Кстати, изобретатель уверен, что его маховик найдет применение и в качестве стационарного накопителя энергии, например, работая совместно с солнечными батареями или ветряными двигателями.

А как ко всему этому относятся автомобильные фирмы? Пока что достаточно осторожно. Правда, некоторые из них согласны использовать маховик Биттерли в качестве вспомогательного источника энергии, но выдвигают весьма жесткие экономические требования.

Конечно, фирмы прекрасно понимают, что от революционной идеи до ее промышленного внедрения очень большая дистанция. Трудностей здесь предстоит немало. Скажем, как обеспечить стабильную подвеску маховика в безвоздушном пространстве при движении автомобиля по ухабистой дороге? А как добиться полной безопасности системы? Ведь при разрыве вращающегося с огромной скоростью маховика от автомобиля, не говоря уже о пассажирах, ничего не останется…

И все же хочется надеяться, что электромобили с маховиком рано или поздно покатят по улицам городов, совершенно не отравляя атмосферу вредными выхлопными газами.