Энергия волн

Что касается кабеля, то этот вопрос сегодня вызывает меньше затруднений, чем в период первых экспериментов м-ра Ботта. Пирелли предложил способ изготовления кабеля длиной 80 км — важное предложение, ибо место стыка всегда бывает самым слабым. Существует богатый опыт прокладки подводного кабеля, действующего многие годы. Еще в 1965 г. был проложен кабель протяженностью 119 км, от Италии в районе Пьомбино до Корсики и Сардинии, рассчитанный на передачу 300 МВт.

Случилось так, что в настоящее время эти подрядчики работают над кабелем, способным снять с повестки дня многие вопросы, и по иронии судьбы заказ сделан ядерной энергетикой. Американская компания, занимающаяся электрогазофикацией, предложила им изготовить подводный кабель на напряжение 345 кВт переменного тока для плавающей атомной электростанции. Станция должна находиться в 7 км от берега, кабель будет уложен на дно.

Изготовить цельный кабель такой длины несложно, но концевая его секция, присоединяющаяся к станции, ставит те самые задачи, которые надо решить для генераторов, работающих от волн. Кабель должен иметь возможность следовать за платформой, совершающей колебания под воздействием ветровых волн и прилива. Пирелли предложил гибкий кабель заключать в рифленый алюминиевый чехол вместо утолщенной свинцовой оболочки. Была осуществлена полная программа модельных испытаний, включающая проверку на усталость материала при изгибах с максимальной ожидаемой механической нагрузкой. Результаты оказались удовлетворительными. Таким образом техника, предназначенная для атомной станции, продвинула вперед решение одной из задач, относящихся к волновой энергетике, считавшейся непреодолимой всего несколько лет назад. Интересно отметить, что м-р Гленденнинг, который, как мы видели, не является поклонником солтеровских уток, полагает, что с помощью Пирелли эксплуатацию их можно наладить, хотя предпочтительнее все-таки подсоединить этот кабель к плоту Коккереля.

Я подробно остановился на этой стороне дела, ибо важно осознать, что мы являемся очевидцами развития новой отрасли техники, вопросы которой сменяются весьма быстрыми ответами. Всего два года назад вопрос передачи энергии от волновых генераторов был самым серьезным и детально изучался в самом Управлении. Мы переживаем период, когда инженеры осуществляют то, что до 1976 г. было мечтой.

Вернемся к м-ру Ботту. В марте 1975 г. он представил первую развернутую записку о волновой энергетике в Королевское общество[23]. По-видимому, тогда впервые внимание ученых столь высокого уровня было привлечено к предмету в деталях. Он начал с объяснения того, как волны переносят энергию, и интересно отметить, что основные факты оказались новыми для многих известных ученых, никогда ранее не имевших возможности заглянуть туда, что, по выражению м-ра Ботта, было «глухим закоулком естественнонаучных знаний». Если бы он говорил так, например, о паровой энергии, объясняя, как этот малый Уатт сообразил получить ее, то его манера говорить выглядела бы оскорбительной; но по отношению к волнам наши познания находились к 1975 г. на уровне пятого класса начальной школы.

М-р Ботт сделал таблицу, иллюстрирующую уже знакомый нам факт, что высота волны служит ее самой содержательной энергетической характеристикой. Так, волна высотой 1,5 м и длиной 15 м произведет 4,33 кВт, в то время как волна такой же длины, но вдвое большей высоты (3 м) обладает энергонесущей способностью 17,9 кВт, т.е. произведет в четыре раза с лишним больше, поскольку в формулу для энергии волны ее амплитуда входит в квадрате. Однако волна высотой 1,5 м и длиной 30 м произведет 8,9 кВт, тогда как волна той же высоты и вдвое большей длины будет производить всего вдвое больше энергии — 17,8 кВт. В области более высоких волн это различие еще разительней. Энергия шестиметровой волны будет 220 кВт, а двенадцатиметровой — 880 кВт[24]. Вот почему самые высокие волны одновременно и самые привлекательные, хотя именно с ними связаны основные инженерные проблемы.