Огонь без дыма

Инж. И. РЫЖЕНКО

Pисуя новые города или большие заводы, художники обычно изображают громадные облака темного дыма, летящего из заводских труб. Это не лестно для современного передового предприятия. Чем хуже сгорает топливо, тем больше его улетает вместе с дымом. «На ветер» вылетают не сгоревшие частицы углерода, зола, пары воды, сернистый газ, полученный при сжигании угля, содержащего серу.

В СССР, стране планового размещения источников энергии, многие электростанции работают теперь на местных видах топлива, месторождения которых находятся вблизи электростанций. Высокие сорта коксующегося угля можно полностью отдать металлургической промышленности; бензин, керосин, смазочные масла, переработанные из нефти, —  использовать для самолетов, автомобилей, тракторов. Переход московских электростанций на подмосковный уголь и торф разгрузил железные дороги от перевозок нефти и донецкого угля. На подмосковном топливе работают такие крупные электростанции, как Каширская и Сталиногорская (на подмосковном угле), Шатурская и им. Классона (на торфе).

Но многие местные виды топлива, особенно угли, низкосортны и содержат в себе много «балласта»: влаги, золы и серы. Зола не горит, влага мешает горению, сера при сгорании превращается в сернистый газ, вредный для человека, для растений и даже построек. Каждая молекула (мельчайшая частица) газа слагается из одной частицы серы топлива, присоединившей к себе две частицы кислорода, отнятого у воздуха, проникающего в топку.

Если в донецком угле около 12% золы, то в подмосковном — 20%; соответственно в этих углях влаги —  5,5% и 32%, серы — 1,7% и 3% (в кизеловском угле серы еще больше — 6,1%). Весь этот балласт улетает в виде дыма, а так как большинство крупных электростанций сжигает не кусковой уголь, а угольную пыль, это увеличивает выход золы. При сжигании пыли около 70% золы улетает в трубу.

Вряд ли вы знаете, какая чудовищная тяжесть подымается в воздух с дымом. Только четыре московских ТЭЦ (теплоэлектроцентрали) — Фрунзенская, Сталинская, ТЭЦ высокого давления и ТЭЦ автозавода им. Сталина — в 1937 r., сжигая подмосковный уголь, могут выпускать в атмосферу вместе с дымом 4000 т летучей золы и около 700 т сернистого газа в сутки. Для погрузки этой золы нужно 220 вагонов. А если газ переработать в серную кислоту, это составит 1100 т серной кислоты в сутки.

Жители городов видят, как толстый слой зольной пыли покрывает окружающие станцию деревья, здания, землю. Зимой снег становится темносерым; через форточки зола попадает в дома, проникает в цехи заводов и ускоряет износ трущихся частей станков и машин.

Еще хуже сернистый газ. Он невидим, его мы ощущаем только по запаху, но он во много раз вреднее золы. В атмосфере сернистый газ частично растворяется в водяных парах воздуха и превращается в пары серной кислоты. Человек, вдыхая воздух, вдыхает и пары кислоты, а поскольку за сутки наши легкие пропускают около 9000 л воздуха, в них содержится немалая доля ядовитых паров.

Ракеты Годдарда

И. МЕРКУЛОВ

10 февраля 1936 г. на озере Гринвуд в Нью-Йорке был испытан почтовый ракетоплан с ракетным двигателем на жидком топливе. Ракетоплан должен был доставить 4 тысячи почтовых открыток в Гевитт, лежавший в 5 км от озера. Алюминиевый ракетный самолет имел размах крыльев 4,5 м и длину 3,7 м. Весил он 54 кг. В передней части помещалось отделение для почтового груза, за ним были расположены три бака с топливом. Помещенный в конце фюзеляжа ракетный двигатель должен был развивать тягу 18 кг за 35 секунд.

Две попытки пустить ракетоплан окончились неудачно. При первой попытке замерзла кислородная трубка, при втором пуске ракетоплан, поднявшись в воздух, упал в 30 м от старта.

Не лучше закончились и повторные испытания 23 февраля того же года. На этот раз испытывались два ракетных самолета. После небольшого пробега по льду первый самолет поднялся в воздух, но через несколько секунд прогорела камера сгорания, газы стали вылетать не только через сопло, но и через образовавшееся сбоку отверстие. Потерявший устойчивость ракетоплан упал в 300 м от старта. У второго ракетоплана через 15 секунд полета развалились крылья, и он упал.

Как, вероятно, известно читателям, основы теории реактивного движения были разработаны русским ученым К. Э. Циолковским и опубликованы им еще в 1903 г. в «Научном обозрении». В своих классических трудах замечательный ученый первый дал расчеты полета ракеты, расхода горючего и коэффициента полезного действия. Он показал, что все работы в области ракетной техники окажутся бесплодными, если не создать надежный ракетный мотор, обладающий высоким коэффициентом полезного действия, и не подобрать для него наиболее калорийное топливо. Таким топливом, как показал Циолковский, является не порох (он быстро выделяет заключенную в нем энергию, но имеет сравнительно низкую теплотворную способность), а жидкие горючие смеси: бензин и жидкий кислород или жидкие кислород и водород.

Автомобиль работает на дровах

Инж. Ю. КЛЕЙНЕРМАН

Двигатель внутреннего сгорания получил за последние 35— 40 лет огромное распространение почти во всех областях техники. Он стал теперь основой автомобильного и авиационного транспорта, а также основной силовой установкой в сельскохозяйственном производстве. Двигатель внутреннего сгорания работает на жидком топливе —  бензине, керосине, газойле. Все они получаются в результате перегонки нефти.

Каждые 100 автомобилей типа нашего «ЗИС-5» потребляют в год примерно 1450 т бензина. Можно себе представить, какое количество бензина в год расходует мировой автомобильный парк, насчитывающий более 50 миллионов ходовых машин! Но на продуктах перегонки нефти работают также и все авиационные двигатели, громадное большинство морских судов и моторных лодок, сотни тысяч тракторов, комбайнов и других сельскохозяйственных машин, миллионы мотоциклов, десятки тысяч стационарных двигателей внутреннего сгорания, мотовозы, танки.

Вот почему с каждым годом во всех странах растет потребление этого топлива и все увеличивается добыча нефти. За одно только последнее десятилетие мировая добыча нефти достигла половины всей добычи за предшествовавшие 50 лет.

Нефть, наряду с углем, стала одним из самых главных показателей богатства страны. Запасы нефти определяют сейчас в значительной степени топливно-энергетический баланс государства, его способность вести продолжительную войну, его подготовленность к большому внутреннему напряжению. Любое современное государство не может обойтись без продуктов перегонки нефти.

Однако, нефть распространена в земных недрах весьма неравномерно. Большинство крупнейших держав (Франция, Италия, Германия, Япония и др.) совсем лишено сколько-нибудь значительных нефтяных месторождений. А другие если и имеют их, то только в отдаленных колониях, что, разумеется, не дает достаточных гарантий бесперебойного снабжения нефтепродуктами в военное время. Естественно, что в связи с этим за последние годы возрос, интерес к применению других видов горючих, которые можно было бы использовать в двигателях внутреннего сгорания. Особый интерес представляет в этом смысле газ, получаемый в результате газификации дерева или угля, то есть при их неполном сгорании.

На больших высотах

Инж. С. ПЕТРОВ

Высота атмосферного слоя над земной поверхностью может быть подсчитана весьма теоретически. Очевидно, она доходит до 800 км. Выше этого молекулы воздуха уже не притягиваются землей и уносятся в мировое пространство.

Нижние слои воздуха, прилегающие к земной коре, называются тропосферой и являются зоной, в которой происходят все атмосферные явления. Здесь образуются облака, происходят дожди, грозы. Чем выше от земли, тем больше понижается температура воздуха. Через каждые 1000 м температура понижается, примерно, на 6°. Атмосфера, лежащая выше тропосферы, называется стратосферой. Свойства стратосферы резко отличаются от ниже лежащих зон. Температура там более или менее постоянная и на высоте 40—45 км колеблется в пределах — 50—60°.

На основании многих наблюдений в настоящее время считается вероятным следующее: на высоте 45—50 км температура делает скачок и повышается до —27°. На этой высоте находится слой озона, поглощающий значительную часть ультрафиолетовых лучей, посылаемых солнцем, и благодаря этому обладающий более высокой температурой. Выше 50 км температура, очевидно, начитает опять понижаться, доходя на высоте 90—100 км до — 230°.

На высоте 80—100 км находится так называемый слой Хевисайда, отличающийся чрезвычайно большой электропроводностью и заставляющий отклоняться обратно к земле волны наших радиостанций.

Верхние слои стратосферы совершенно не изучены, и мы о них имеем самые смутные представления.

В стратосфере почти полностью отсутствует влага, и поэтому там нет облаков, дождей и гроз. Ветры в стратосфере дуют с одинаковой силой и в одном направлении; они не порывисты, хотя и сильнее, чем в тропосфере.

Минус 194,4°

Инж. Д. ГАМБУРГ

С каждым годом кислород находит себе все более и более широкое применение в промышленности и других областях человеческой практики. При автогенной сварке или резке металлов мы достигаем очень высоких температур, сжигая газ ацетилен в кислороде. Пропитывая кислородом смесь из угля, древесных опилок, хлебной муки, торфа, хлопка с нафталином, мы получаем взрывчатое вещество, так называемый оксиликвит, который по своей силе не уступает динамиту. Применяется кислород и для получения уксусной кислоты, и для получения азотной кислоты, и для изготовления суррогатов резины, искусственных драгоценных камней, серной кислоты и других ценнейших продуктов.

Применение кислорода вносит революцию в металлургическое производство. Так называемое кислородное дутье в доменном процессе повышает производительность печи в два раза и позволяет превратить домну в своеобразный комбинат, производящий наряду с чугуном чрезвычайно ценный горючий газ и строительный материал. Помимо этого, такой процесс дает возможность получать необходимые газы для производства аммиака, синтетического бензина, различных спиртов и даже синтетического каучука.

Кислород необходим человеку везде. Поднимается ли он в стратосферу или опускается на дно морей и океанов, летит ли он на высотном самолете или плавает в подводной лодке, получает ли он свет и тепло или спасает задыхающегося больного, — всюду его сопровождает кислород.

Кислород является чрезвычайно активным элементом и соединяется почти со всеми веществами, которые встречаются на земной поверхности и в ее недрах. Процесс соединения какого-либо вещества с кислородом мы называем окислением. Окисление всегда сопровождается выделением тепла. Если окисление идет очень быстро, мы называем его горением, и оно сопровождается не только выделением тепла, но и света. Если же окисление идет медленно, мы называем его гниением, ржавлением или дыханием.

Куда мы ни оглянемся — всюду видим идущие сами по себе процессы окисления. Эта чрезвычайная активность кислорода и раскрывает перед ним широкую дорогу в самые разнообразные отрасли техники и производства.

ГРИГОРИЙ КОНСТАНТИНОВИЧ ОРДЖОНИКИДЗЕ

В безмерной скорби и печали сжимаются сердца миллионов трудящихся.

Не хочется верить, что у большевистской партии, у народа-победителя не стало одного из лучших сынов. Не хочется верить, что не стало непреклонного борца за дело коммунизма — Григория Константиновича Орджоникидзе.

Не хочется верить, что в наших боевых радах мы больше не увидим его коренастой фигуры, не почувствуем лучистой теплоты его взгляда, не услышим его пламенных и страстных слов.

Поколения, которые захотят лучше узнать людей, отдававших свои драгоценные силы во имя их счастья, найдут в героической летописи жизни товарища Орджоникидзе чудесные черты большевика, исполненные подлинного благородства, глубочайшей идейной убежденности, личной храбрости, мужества, героизма, непревзойденной простоты и скромности.

Жизнь Серго — это символ неукротимой большевистской энергии, сердечной любви к трудящимся и непреклонной ненависти к их врагам. Жизнь вдохновенного рыцаря пролетарской революции Cepro Орджоникидзе — светлый идеал для юношей и девушек нашей родины.

В его имени встает героическая история нашей партии, годы ее строительства, невзгод, собирания сил и величественных побед. В его имени — огромная большевистская сила, огненная страсть пролетарского революционера, бесконечная преданность идеям коммунизма.