Летающий корабль и зарядка по воздуху: где ученые применяют силу ветра

Большого Сфинкса в Египте сотворил обычный ветер, так решили ученые из Нью-Йоркского университета. Чтобы доказать свою теорию, они даже искусственно воссоздали так называемые ярданги, то есть вытянутые бугры. Эти причудливые формы в Аравийской пустыне образуются под действием ветра. Конечно, экспериментаторы сделали оговорку: финальную форму пустынному льву все-таки придали люди. Что называется, доработали напильником. Но даже без помощи человека ветер способен на многое.

Зачем в Москве строят летающую тарелку – дирижабль? Как по дуновению ветра перевозить до 600 тонн груза? И можно ли зарядить смартфон с помощью воздуха? Об этом рассказывает программа "Наука и техника" с Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.

Сверхбыстрая лодка и парящий корабль

Во Франции создали сверхбыструю лодку, чтобы побить мировой рекорд скорости парусников. Разработчики хотят разогнать судно без мотора до 150 километров в час. Все это – с помощью ветра. В движение сверхскоростную лодку приводят воздушные змеи на мачтах.

А другой французский парусник даже способен летать. Разработчики прозвали его невесомой яхтой или акулой: парить над водой корабль заставляет ветер. Воздушный змей крепится тросом к подводному крылу.

"Когда крыло и змей притягиваются друг к другу, леска натягивается. Сам процесс называется кавитацией. Это когда подводное крыло с одной стороны создает зону высокого давления, с другой – низкого. Из-за этого вода начинает испаряться и образуется сопротивление", – пояснил технический менеджер компании-разработчика лодки на ветряной тяге Ксавье Леперк.

Летающая тарелка – дирижабль

В России придумали, как по дуновению ветра перевозить до 600 тонн груза. Ученые создали летающую тарелку площадью в два футбольных поля. Концепт футуристического аппарата разрабатывают инженеры конструкторского бюро Москвы. Купол дирижабля наполнен гелием. Ввысь его поднимают восемь вертолетных двигателей.

"Мы посчитали, что во время ветров и движения на дальних расстояниях в атмосфере следует избегать боковых ветров, парусности высокой боковой. Тарелка является равнообдуваемой формой, она позволяет лететь с наименьшим сопротивлением, в отличие от дирижабля классической формы, сигарообразной", – рассказал руководитель проекта конструирования летательных аппаратов Сергей Бендин.

Запаса газа хватит на полет, например, от Москвы до Хабаровска при учете полной загрузки. Нижняя часть аэроплатформы – техническая, там поместятся десятки фур или контейнеров.

"Мы хотим, например, разгрузить в море контейнеры, поднять на борт, чтобы корабль не заходил в порт. Мы зависаем на какой-то высоте, система управления удерживает эту высоту ни ниже, ни выше. И работа идет, после загрузки идет по заданному курсу", – отметил российский инженер.

С помощью дирижабля перевозить грузы можно будет в любую точку планеты, куда тяжело добраться на традиционном самолете. При этом не придется использовать наземную инфраструктуру. Час полета такого корабля будет стоить дешевле любых известных воздушных перевозок.

Как зарядить телефон силой ветра

Ветру под силу не только поднимать грузы, но и заряжать телефоны. Устройство в виде штатива создал дизайнер из Швейцарии. Изобретатель уверяет: в отличие от известной солнечной, ветровая зарядка работает даже ночью.

"Устройство состоит из нескольких компонентов, и собрать зарядку легко за считанные секунды. Работать она может круглые сутки. Выходная мощность, очевидно, зависит от скорости ветра. При показателях 18 километров в час турбина выдает 5 ватт – это меньше, чем традиционные зарядки для смартфонов. Но вполне достаточно, чтобы поддерживать гаджет включенным", – говорит техноблогер Маркиз Браунли.

Электричество из воздуха

Как не выбрасывать деньги на ветер, а, наоборот, с его помощью сохранить кошелек полным, придумал разработчик из США. Джо Дусет предлагает экономить на электричестве благодаря потокам воздуха. Инженер создал так называемые кинетические стены для домов. По сути, каждая – это панель, которая состоит из 25 ветряных турбин.

"Подобно солнечной установке на крыше, они могут быть либо подключены к сети, либо работать от аккумуляторной системы. Стены-ветряки будут почти бесшумными, производя не больше звука, чем мягкое вращение", – объяснил разработчик кинетических стен Джо Дусет.

По подсчетам ученого, одна стена сможет выдавать до 10 тысяч киловатт энергии в год, этого достаточно для семьи. Правда, решать, включать сегодня телевизор или нет, будет исключительно ветер.

Ветряной дом в форме звезды

Не стоит забывать, что ветер может быть и смертельной угрозой, в том числе для небоскребов. Проектировщики самой высокой в мире башни Бурдж-Халифа решили сбить ураган с толку. Они построили высотку в виде цветка гименокаллиса. И не ради необычного дизайна – такая спиралевидная форма гасит потоки воздуха. Получается, что небоскребы нужно строить по принципу Бурдж-Халифа?

Российский инженер нашел еще более удачную форму для высоток. Изобретатель из Новосибирска Денис Тяглин уверен: мы должны жить в домах в виде звезды. Секрет не только в такой форме, которая сделает здания устойчивыми. В сердцевину высотки встроена ветровая установка. Она сможет вырабатывать киловатты при порывах всего четыре метра в секунду и обеспечивать жителей электричеством. Бесшумно, при любом направлении и силе ветра, что кардинально отличается от традиционных ветряков.

"Мы берем пять обычных зданий, ставим их формой "звезда". Между ними оставляем в центре пространство и получаем усиленные воздушные потоки. Этот эффект называется "эффект трубки Вентури". Далее мы ставим статичную ось, допустим, как труба ТЭЦ, если простым языком. И на эту трубу мы устанавливаем, как двери в торговом центре вращающиеся, размером в два этажа ветроэлектростанции вертикального типа. И они друг от друга независимые. И вот они вращаются с помощью этого самого ветра", – рассказал разработчик ветроэлектростанции нового типа Денис Тяглин.

Многие скажут, что жить в доме-ветряке будет невозможно из-за шума, то есть инфразвука, которые создают лопасти. Но разработчик уверяет: и эту проблему удалось решить.

"Используя аэродинамический щит, мы исключаем сопротивление воздушного потока. Что это означает? Сопротивление воздушного потока в возвращающейся лопатке. Допустим, вы пакет держите в руках, на улице ветреная погода. И вот он колышется. Вы слышите этот звук. Почему? Потому что есть сопротивление. Если вы пакет отпускаете, и пакет вместе с потоком продолжает движение, то тогда шума никакого нет, потому что как таковой конфликт отсутствует. Аэродинамические щиты выполняют эту работу, поэтому это должно быть очень даже эффективно", – пояснил специалист.

Почему "умные" окна меняют цвет

Американские ученые предлагают ставить в такие высотки еще и "умные" окна. Они будут менять цвет в зависимости от погоды. Если дует ветер, стекло окрасится в синий оттенок. Возможно, кто-то вспомнит раритет – легендарный фонарь "Жучок". Чудо техники без батареек, да еще и отличный кистевой эспандер. Регулярно нажимаете на рычаг и приводите в движение магнит внутри катушки. Возникает ток, его хватает, чтобы лампочка загорелась. Американцы взяли технологию советского изобретения и переместили на окна. Вместо солнца и электросетей дали волю ветру и дождю.

Стекла состоят из двух слоев: первый генерирует электричество, второй меняет цвет под действием тока.

"Слой-генератор состоит из двух каскадов: первый использует капли дождя, падающие на поверхность устройства, а второй производит электричество из колебаний, создаваемых ветром. Когда соединяются два слоя стекла, которое изначально прозрачное, появляется голубой оттенок", – отметил президент Технологического института Джорджии Анхель Кабрера.

Как планетоход "Зефир" сможет гулять по Венере без мотора

Уже очевидно, что сила ветра способна на многое – и не только на Земле, но и в космосе. Американские ученые придумали планетоход, который будет передвигаться по Венере с помощью воздушного потока. Исследовать Венеру крайне непросто: на горячей планете плюс 500 градусов, а еще грозы и кислотные дожди.

Ученые НАСА придумали теплоустойчивый планетоход "Зефир" и установили на него парус. Оказывается, у поверхности этой адской планеты дует постоянный легкий ветерок силой всего один метр в секунду.

"Парус на веревке в 12 квадратных метров будет тащить колесный аппарат без моторов по плоской поверхности Венеры. Дело в том, что атмосфера этой планеты в сто раз плотнее земной. Поэтому небольшого паруса вполне достаточно для перемещения планетохода весом в одну тонну. Электричеством "Зефир" будут снабжать фотоэлементы, которых будет достаточно, чтобы питать бортовую аппаратуру", – пояснила астрофизик НАСА Эмбер Страун.

"Зефир" сможет гулять по планете 15 минут ежедневно. И если когда-нибудь люди колонизируют Венеру, то передвигаться по ней мы вполне сможем с помощью ветра.

О самых невероятных достижениях прогресса, открытиях ученых, инновациях, способных изменить будущее человечества, смотрите в программе "Наука и техника" с ведущим Михаилом Борзенковым на РЕН ТВ.