У пожарных дел полно

Брандмейстер Поль Виндинг

Но вернёмся в Данию, на сто лет назад. В нулевые годы двадцатого века компания, основанная Полем Ла Куром, запустила в эксплуатацию около 30 ветряных турбин. Почти все они имели дизайн крыльев, разработанный ещё самим Ла Куром в его аэродинамической трубе. Успехи, вообще говоря, скромные. Более того, чем дальше, тем дела обстояли всё хуже... кабы не война. Как известно, война кому мачеха, а кому мать родна. Во время первой мировой войны Дания испытала недостаток в поставках ископаемого топлива (которого она в то время сама не добывала), что вызвало бум строительства ветроэлектростанций. В 1914-1918 гг. в Дании работало уже около 250 ветряных турбин, но после окончания войны их число резко пошло на спад, и к 20-му году осталось всего 75 штук. Причина всё та же, что была обрисована лордом Кельвином. Требовались новые изобретения.

Одно из них запатентовал ещё один датчанин по имени Поль и с говорящей фамилией Виндинг (Povl Vinding) (vind по-датски "ветер"). Поль Виндинг родился в 1886 году, не намного раньше первой датской ветроэлектростанции. В юношестве он получил профобразование для работы с железками, что-то вроде ПТУ, затем продолжил обучение и в 1909-м году защитил диплом инженера-электрика, пройдя путь от солдата до лейтенанта, образно говоря. Но настоящие погоны были впереди. В том же году Поль Виндинг поступает на обязательную воинскую службу, а по увольнении в следующем году возвращается в свой Политехнический, где участвует в проекте создания единой энергетической системы Дании. В 1914-м году, после непродолжительного участия в Первой мировой войне, Поля Виндинга принимают в пожарную службу Копенгагена. И тут он реализует все возможности, которые ему предоставляет сложная, ответственная работа, требующая непрерывной готовности. Поль Виндинг становится настоящим активистом инженерного дела, участвует в различных обществах, выступает на конференциях, подготавливает проекты и при этом продвигается по службе на основном месте работы. Защищает диссертацию, становится членом Академии технических наук, пишет книги, издаёт журналы, фотографирует, наконец... сами знаете, талантливый человек талантлив во всем, тем более, когда у него есть работа мечты.

Пожарная команда, 1921-й год, фото Поля Виндинга.

Но не стану перечислять все его заслуги, которые, кроме шуток, действительно велики, упомяну лишь одно его мимолётное достижение, имеющее непосредственное отношение к нашему повествованию. В 1919-м году Поль Виндинг совместно с Йоханнесом Йенсеном (Johannes Jensen) получает патент на ветряную мельницу, крылья которой, теперь точнее сказать лопасти, имеют обтекаемую форму подобно лопастям пропеллера самолёта. К сожалению, биография Йенсена утрачена, вероятно не последнюю роль в том сыграло то обстоятельство, что он был обладателем самых распространённых в Дании имени и фамилии, что-то вроде Ваня Иванов.

Первая ветроэлектростанция
деревни Окиркебю

Вскорости, проект такой мельницы был реализован, она получила название "Агрико" (»Agricco«), в коем отразилась традиция датского народничества. Мельницу построила муниципальная электростанция деревни Окиркебю (Åkirkeby) на острове Борнхольм. Ветряные мельницы на Борнхольме строили издавна, одна из них с середины XIX века и до сих пор стоит рядом с Окиркебю, а вот Агрико не сохранилась, как и её предшественница, ветроэлектростанция построенная в 1917-м году, в эпоху датского энергетического кризиса. Та, первая турбина, тоже была чудная, видимо в муниципалитете заседали большие инноваторы, и её поломал шторм, о чём местные жители не жалели, поскольку толку от неё было меньше, чем недовольства.

"Агрико"

Мельница "Агрико" имела ротор (ветряное колесо) диаметром 11 метров, который был установлен на башне высотой 70 футов (22 метра) и который приводил в действие генератор мощностью 26 кВт. Лопастей было пять штук, и все они имели автоматический регулятор угла установки. Турбина начала работу 18 августа 1922-го года. По результатам длительных замеров было установлено, что годовая выработка энергии "Агрико" составляла 14-15000 кВт*ч. Сравните со своим потреблением, учите, что население Окиркебю пара тысяч человек, и станет ясно, почему после аварии в 1927-м году турбину снесли, а после и вовсе продали за 4000 крон владельцу вышеупомянутой мельницы XIX века. Что было дальше с "Агрико" -- неизвестно, видимо была утрачена.

А напрасно, ведь это сооружение -- единственный оригинальный вклад всего острова Борнхольм в мировую историю технологий. Было бы что показывать туристам, теперь же эта мельница даже не упоминается в туристических справочниках. Да и вообще о ней мало кто знает, что опять-таки напрасно. Как отмечается, новые лопасти позволили повысить эффективность турбины примерно на 50% по сравнению с традиционным плоским дизайном. Точных расчётов я не видел, но полагаю, что коэффициент Бетца увеличился от 0,2+ до 0,4+. Впрочем, как мы уже знаем, его вклад не так значителен, как вклад диаметра и скорости ветра, поэтому мельницу не спас новый дизайн её крыльев.

Обратите внимание на форму лопастей: они расширяются к периферии. Если сравнить с лопастями современных турбин, то у них всё наоборот. Я не знаю, чем руководствовались конструкторы, выбрав такую геометрию, но точно не расчётами. Вероятно им казалось, что раз с ростом радиуса увеличивается окружность, то ширина лопасти тоже должна увеличиваться, чтобы ометать туже часть площади, что и центральные части плоскостей... но ведь линейная скорость лопасти тоже растёт с увеличением радиуса. В общем, конструкторы ещё были в плену стереотипов теории плоских крыльев, в то время как обтекаемая лопасть ведёт себя иначе. Как, кстати?

Назад

К оглавлению

Вперёд