окружен водой, он окаймлен рифами, которые могут служить, буквально говоря, скальными строительными лесами и снизить стоимость подводного капитального строительства.
М-р Ботт отправился на Маврикий в 1953 г., имея многолетний опыт работы над проектом получения дешевой электроэнергии в Шотландии. Он разработал план развития энергетики на острове и получил финансовую поддержку агентства Кроуна, которое сегодня теряет популярность: лучшие его работы едва заметны.
Прилив на Маврикии невысок, и проблема овладения энергией моря там, отличающаяся от британской, может иметь значение для Средиземноморья и стран, где приливные плотины неэффективны. М-р Ботт работал методически, изучая всю литературу по приливам и волнам, восходящую к 1848 г., когда сэр Георг Эри положил начало исследованиям своей работой «Теория волн на воде». Информация о волновой энергии практически отсутствовала. М-р Ботт связался также с Гидрологической исследовательской станцией в Уоллингфорде, работающей сегодня по проекту, развивающему его идеи.
Он понял, что, по крайней мере в Индийском океане, волны, которые следует использовать, это волны, разбивающиеся на берегу, ибо невозможно установить сооружения, способные устоять под напором открытого моря. Сейчас он живет в Вингестере, несколько отстранившись от дел, и, оставаясь консультантом агентства Кроун, читает лекции, пишет об энергетике как волновой, так и о другом направлении ее. В кабинете, заваленном книгами по этому предмету, он сказал мне: «Я пришел к выводу, что в открытом море нельзя разместить никакие механические или электрические установки. На Маврикии мы сталкивались с такими циклонами, при прохождении которых гнулся 25-сантиметровый стальной брус. В Шотландии был опрокинут волнолом весом 7000 тонн. Он был заменен 14 000-тонным сооружением, которое тоже было разрушено. У американского тяжелого крейсера ударом волны оторвало 30-тонный кусок носовой части судна».
Столь же скептически относится м-р Ботт к перспективе получения энергии в глубоких водах Британии. «Возможно фазовое наложение двух волн 30-метровой высоты. Такая сила способна сдвинуть собор св. Павла. Единственный способ защитить сооружения состоит в том, чтобы погружать их временами под воду, если это вообще возможно. Ситуацию нельзя сравнивать с той, в которой находятся нефтяные платформы, твердо установленные на четырех опорах, свободно пропускающие волны, вместо того чтобы принимать их на себя.
Кроме того, возникает задача передачи энергии на берег по кабелям, которые должны противостоять морской среде и выдерживать интенсивные движения в местах крепления к объектам, расположенным в море». Он не пытается приуменьшить значение других схем с различным инженерным обоснованием, направленных на разрешение перечисленных задач.
Плот является очевидным кандидатом на выживание?—?Кон-Тики доказал это. Преимущество утки заключается в том, что наибольшая составная часть ее, клюв, предназначена колебаться вместе с волнами. Можно составить также цепочку, например из 50 уток, такую, из которой вышедшую из строя утку можно изъять; электрическая цепь организована здесь подобно гирлянде лампочек на новогодней елке?—? перегорание одной не нарушает иллюминации. Допустим также кувырок утки, после чего она продолжит работу под воздействием волн противоположного направления. Разрабатываются и системы, в которых можно отцепить клюв от тела утки, если это целесообразно по погодным условиям. Осциллирующий водный столб ставит больше задач, ибо, по оценкам, стандартный образец?—?корабль Масуды?—?должен иметь размеры 22x33 м, чтобы эффективность его была эквивалентной одному плоту. Это будет задачей для Национальной инженерной лаборатории, обладающей первоклассными специалистами: масштабность проблемы не оставит их безразличными.
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.
Это область, в которой скоро придется ответить на трудные вопросы: во сколько обойдется строительство установки, способной выстоять под напором гигантских волн, воспринять их мощь и дать электроэнергии больше, чем дала бы менее дорогая установка в более спокойном море? В какой степени разумно противостоять действительно большим волнам, вместо того чтобы использовать их энергию? Что выгоднее: объект, предназначенный для приема максимально возможного потока энергии в суровом открытом море, или же менее радикальная установка, но рассчитанная на 100% выживания? Для Уолтона Ботта, с его образованием и знанием моря, конструкторские и эксплуатационные задачи, вместе с проблемой надежности, были естественно основными, тогда как инженеры другого профиля подчеркивали значение производительности установок, подчиняя им те или иные конструкторские решения. Это напоминает научные сражения прошлого века и является причиной интереса к ситуации: мы пользуемся привилегией быть
