Читать книгу Записки инженера. Шесть вопросов. План жизни с конца. Выращивание себя. Выращивание Родины. Сказки из физики - Номер PD C8083N45J - Страница 58

Пульсационное горение – это микровзрывы. Такая организация процесса может его очень сильно интенсифицировать. Это используется в космической технике при ориентировании спутников путем импульсного включения двигателей.

В земных условиях пульсационное горение не используется. По той причине, что возникающие при «микровзрывах» волны давления разрушают оборудование.

Мы «ввели» мощную, 10-мегаваттную установку в пульсационный режим и вернулись из него живыми. Эта история смыкается с первым пробным расчетом, описанным в тексте «Отчет». Рассчитывал я тогда именно такие установки. Установки делали на мощность 1 МВт, 2 МВт, 5 МВт. Считал я только аэродинамику, попросту говоря – аэродинамические сопротивления. О тепловых расчетах, стабильности воспламенения и т. п. речи не было. В реальных установках 1—5 МВт ничего плохого не происходило. Возникла уверенность, что на тех же принципах можно строить установки любой мощности.

Принцип, по-простому, заключался в следующем. Устанавливали небольшие «трубные горелочки» мощностью 0,1—0,2 МВт по концентрическим окружностям. Таким путем набирали нужную мощность: 1 МВт, 2 МВт, 5 МВт. Просто увеличивая число малых горелочек и число концентрических окружностей. Так разработали и генератор на 10 МВт. Такой подход и в Европе распространен – например, при сжигании низкокалорийных топлив, сбросных газов, на газовых турбинах и т. п.

Ведущий конструктор «десятки» был уже седым, а в годы войны он занимался обслуживанием самолетов, авиационных моторов на военных аэродромах. Еще во время истории, описанной в «Отчете», я спросил его, почему так необычно, как ракетное сопло, выполнен рассекатель периферийного воздуха на смешение. Он сказал: «Знаешь, я хотел, чтобы было похоже на ракету». Это ему удалось.

Установка на 10 МВт оказалась «несчастливой». В ночную смену произошел взрыв, громадный вентилятор раздуло и выбросило из цеха, проломив боковую стену примерно до третьего этажа. Оперативность ремонтных служб в черной металлургии была невероятной. К приходу утренней смены вентилятор втащили в цех, а стену цеха снова заложили кирпичом и покрасили. «Ничего не произошло». Поэтому в середине зимы я появился в казахстанских степях.

У меня было с собой «снаряжение». Баллон со спиртом, подкрашенный под компот и закатанный крышкой (забытая сейчас техника консервации), четыре напоромера, куча шлангов для присоединения к точкам отбора, две горсти патрубков для отбора давления, которые я собственноручно выточил на токарном станке, пневмометрическая трубка НИИгаза. Последнее в те времена было редкостью.

Всю установку уже опутали датчиками, прошли период холодной прогонки. Подошли к горячим испытаниям. Нужно было понять, какую часть воздуха можно подать внутрь «горелочек», а какую часть – в периферийный канал.

Мне дали самого лучшего оператора. Это был седой человек в очках, с лицом университетского профессора. Как профессор оказался в рабочей робе, было непонятно. Его задачей было удерживать регулирование, пока я меряю параметры. Но в случае, если он почувствует опасность, он должен был возвращаться на прежний «безопасный» режим. Об этом я его специально предупреждал. Так в программу испытаний были введены «мудрость» и «природное чувство опасности», свойственные опытным людям «с сединой на висках».

Установка была доброжелательна к нам. Перед входом в режим пульсационного горения нарастал внутренний глухой низкочастотный рокот, как будто танки приближаются. Молодежь всегда имеет «безумство храбрых». Это должно быть уравновешено «мудростью седин». Поэтому у штурвала у нас стоял мудрый седой капитан. Рокот нарастал, танки приближались. Вот они и въехали в нашу установку…

Ташкентцам, пережившим землетрясение, может быть примерно понятно, что при этом происходит. Земля начинает подниматься под ногами или дергаться в стороны, дома изгибаются, из стыков железобетонного каркаса вырываются струи пыли – это рвутся связи арматуры с бетоном…

В нашем случае начал изгибаться цех, его стальные перекрытия, с них посыпалась пыль, накопленная годами, стало сумрачно, как при солнечном затмении. Голосовая связь исчезла, утонула в грохоте танковой армии, двигающейся по установке. Передать голосом или знаками «указания» я уже не мог. Оставалась надежда на «мудрость» и «природное чувство опасности», свойственные опытным людям «с сединой на висках».

Седой капитан стоял на мостике и крутил штурвал, открывавший вентиль подачи топливного газа, увеличивающий пульсации. Он мозолистыми руками уверенно вел «корабль» в открытый гроб. В его мозгу не было ни капли сомнений. Все это было как в фильме Apocalypse now. Только без музыки Вагнера.

Факел отрывался от корня, стабилизировался в конце камеры сгорания, накапливалась порция горючей смеси, она поджигалась не с начала, а с конца, происходил взрыв, факел снова отрывало – и далее как описано. «Поршень» взрывного давления ходил по камере сгорания диаметром более двух метров по длине 4—5 метров с частотой в районе низких звуковых волн. Классика!

Устойчивость нервной системы седого капитана была невероятной, или у него полностью отсутствовала нервная система. На мои истерические интеллигентские вопли про «полный пи… ец» он не реагировал. В кино он должен был бы спокойно сказать: «Еще не вечер…» Но он только посмотрел на меня с недоумением.

Даже не помню, как мы вернулись. Видимо, благодаря тому, что фланцевые соединения на установке были из стали толщиной 40 мм. По проекту нужно было 20 мм, но такого листа не нашли и сделали из другого, который не порвался.

На той установке я просидел пару месяцев, что-то чертил, мне это сразу делали в металле, монтировали. Обходить зону пульсаций стало легче. Но почему она возникает и как этого «по-серьезному» избежать, я тогда не понял.

Решение, как стабилизировать такой факел, я увидел в Германии. Немцы делали очень похожие установки для низкокалорийных доменных газов, но делали немного иначе. Это решение – единственное новое, что я узнал в Германии про процессы горения.

Союз был местом многих чудес. Почитайте «Восстание грибов в Воронежской области», «Рыба клюет с головы» Андрея Колесникова. Посмотрите фильм Андрея Лошака «Кыштымский карлик».