турбиной,?—?и никаких бетонных башен, противостоящих натиску моря.
Как будет работать утка? Большая часть устройства будет изготовлена из армированного бетона. Внутри опорного вала диаметром 15 м и длиною около мили располагаются центробежные насосы. Полезная энергия вырабатывается за счет поворотов ныряющей части конструкции?—?клюва утки?—?относительно опорного вала. Чем больше повороты опорного вала вслед за уткой, тем меньше доля улавливаемой энергии. Если же вал не будет поддаваться вовсе, он сломается. Как говорит Глен Келлер, «утки пытаются привести в движение вал, когда волны ударяют в них. Если вал достаточно длинный, с большим количеством нанизанных уток, то средний крутящий момент, действующий на него, должен быть небольшим». Это напоминает двух людей равной силы, которые, поставив локти на стойку бара и соединив ладони, стараются уложить руку противника: ладони их неподвижны, среднее усилие равно нулю; но на этом сравнение заканчивается, ибо каждая утка приводит в движение насос внутри вала. Насос выталкивает жидкость, заставляя ее циркулировать в замкнутой системе и вращать турбину, установленную между утками и приподнятую над поверхностью моря для облегчения операций, связанных с ее обслуживанием.
Вся система уток должна соединяться на манер лампочек на рождественской елке, когда перегорание одной из них не выводит всю гирлянду из строя.
В варианте вращения генератора напрямую от уток вращение было бы слишком слабым. Чтобы ускорить движения, потребовался бы пятнадцатиметровый передаточный механизм; надежность его основывалась бы на таких факторах, на которые нежелательно полагаться.
Одним из ключевых допросов, ждущих разрешения, является соединительный опорный вал. Помимо крутящих моментов, связанных с работой центробежных насосов, он будет испытывать разнообразные изгибающие воздействия и удары волн. Если вал будет совершенно жестким, он лопнет, хотя создать его, очевидно, было бы легче. Между звеньями-секциями должны быть шарниры, несмотря на то, что гибкий вал будет особенно уязвим в местах соединений.
М-р Ричард Джеффрис, специалист по гидродинамике, уделяет особое внимание эффективности поглощения энергии при различной степени морского волнения. В еще большей степени этот вопрос занимает исследовательскую группу, работающую над осциллирующим столбом в Национальной инженерной лаборатории. С их точки зрения, получать энергию рациональнее небольшими порциями, но в широком спектре волнения, чем «все 100%», сконцентрированные в узком диапазоне волн. Действительно, в случае с осциллирующим столбом можно увеличить эффективность, воспринимая волны различного направления. Но для любой конструкции, какой бы она ни была, необходимы устройства, принимающие и передающие поток энергии настолько непрерывно по спектру волнения, насколько это возможно, пусть даже за счет снижения эффективности.
Точка зрения м-ра Джеффриса по этому вопросу, применительно к уткам, состоит в следующем: «Можно изготовить утку, которая будет очень эффективна в некотором диапазоне периодов волн, но в других случаях она будет бездействовать. (Этот диапазон включает периоды 5-15 с.) Утку можно настроить и на более широкий спектр частот, в ущерб ее оптимальным свойствам на пике. Мы думаем, что предельный уровень мощности, который утка способна воспринять, составляет 100 кВт/м. Но если на нее обрушивается 2 МВт/м, а эффективность ее в таких условиях равна лишь 5%, то она и здесь воспримет свой максимум?—?100 кВт/м.»
Дэвид Джеффри, один из сотрудников Солтера, высказывает некоторые замечания об учете особенностей работы конструкции в реальных условиях. Он предполагает на модели изучить гидродинамические явления, вызванные колебаниями самой утки, чтобы затем связать эти колебания с флуктуациями в поглощении энергии. Он хотел бы также найти экспериментальные соотношения между движением ныряющей части и геометрией корпуса. Он считает, что ныне принятая пошаговая постепенность прогресса происходит недопустимо медленно. «Единственным основанием для исследований на моделях 1/10 или 1/15 является проверка правильности экстраполяции утверждений, полученных на модели 1/150,?—?говорит он. Нет причин утверждать, что предсказание поведения полномасштабной модели невозможно. Наша экстраполяция результатов от модели 1/150 к модели 1/15 была точна, и нет оснований сомневаться в правильности дальнейшего прогноза. На модели 1/15 нельзя изучить энергетический аспект, поскольку малые гидравлические системы не относятся к категории устройств, которые можно разместить за шельфом. Они рассчитаны на прием сотен киловатт, и уменьшение размера не сделает их пригодными для приема сотен ватт. Мощность модели 1/15 составляет 0,0003 мощности полномасштабной модели. Три ватта модели 1/15 соответствуют 10 кВт на реальной установке.
Здесь, возможно, будут полезны разъяснения. Соотношение между масштабами моделей не влечет соответствующей пропорциональности их различных характеристик. Например, перейти от модели, выполненной в масштабе 1/10, к полномасштабной модели можно лишь, увеличив в 10 раз ее размеры в каждом измерении; модель размерами 2x2x2 м перейдет в модель размерами 20x20x20 м, и сравнению подлежит не величина 1:10, а 8:8000. С энергией происходит нечто аналогичное. Рассуждения м-ра Джеффри затрагивает закулисную сторону дискуссий по предмету[31] .
Проект испытаний на озере Лох-Несс вышел не из Эдинбургского университета, а из Ланкастерского политехнического института в Ковентри. Эти два учебных заведения недолюбливают друг друга. К тому же политехник настроен критически к Национальной инженерной лаборатории, обеспечивающей энергетическую сторону испытаний. Где-то кто-то ослеплен, как сказал бы Теннисон. И как говорил президент Кеннеди, поражение?—?лишает родителей. К настоящему времени лохнесские испытания выбились из графика на полгода и опорный вал сломан. Эдинбург может сказать, что Ланкастеру не следовало бы бахвалиться своими осенними действиями на озере в 1977 г., когда он поставил там цепочку уток. Ланкастер может возразить, что все было бы сделано заранее, до того как испортилась погода и озеро Лох замерзло, если бы инженерная лаборатория удосужилась доставить оборудование своевременно. А лаборатория скажет, что она получила требование на изготовление специального генератора только 29 сентября и выполнила заказ к 1 ноября, что на обычном языке означает: «Мы затратили на это гораздо больше усилий, чем были обязаны». Зная Национальную лабораторию, я в этом не сомневаюсь. Ее компетентность не подлежит сомнению. Однако в Политехническом институте решили, что генератор требует изменений.
Множество людей спорило о том, кто виноват. Я не намерен вовлекаться в этот водоворот. Я лишь констатирую мнение, существующее в Эдинбурге, что политехник попытался примазаться к успеху. Университет получил дружелюбное предложение подключить разрабатываемую конструкцию утки к аналого-вычислительному устройству, чтобы найти оптимальный вариант конструкции. Потом в Эдинбурге узнали, что их утка модифицирована и модель 1/10 (по оценке Ланкастера) или 1/15 (по оценке Эдинбурга) была изготовлена по ланкастерскому проекту. Она отличалась от утки Солтера, и автор отчетливо видел это. Он сказал, что никогда не одобрял нового варианта и знает о его недостатках. Он сказал мне об этом до того, как вал сломался.
Все же отдел электричества и электроники Ланкастерского института, возглавляемый д-ром Норманом Беллами, убежден, что он внес большой вклад в проект. Сам д-р Беллами, происходящий из шахтерской семьи и начавший трудовую жизнь в подземной шахте, пламенный энтузиаст волновой энергетики, он убежден, что его отдел может принести большую пользу делу. «Вначале я был настроен весьма скептично,?—?сказал он.?—?Затем я осознал, что энергия вырабатывается и будет вырабатываться». Он надеется установить на озере Лох-Несс модель в масштабе 1/4 с автоматизированным анализом параметров функционирования модели.
Группа Солтера относится холодно ко всей концепции повторного моделирования. Они полагают, что результаты, полученные в их необычном бассейне на модели 1/150, являются достаточными для суждений о работе полномасштабной установки. «Единственным основанием для строительства модели 1/10 была проверка корректности экстраполяции модели 1/150»,?—?так комментировал с горечью один из сотрудников Солтера вклад Ланкастера. В Эдинбурге предпочитают уже сегодня направить основные усилия на испытание отдельных элементов полномасштабного устройства.
В настоящее время социолог охарактеризовал бы возникшие конфликты, как выражение «созидательного напряжения». Они будут оставаться созидательными, пока дело движется вперед. Проблемы такого типа будут расти по мере развития проекта и Руководящий комитет по волновой
