Вдох-выдох

При рассмотрении «домашнего генератора» как закрытой системы возникло слишком много неувязок и нестыковок. Попробуем поискать, не удастся ли всё же представить его как открытую систему. Но поскольку пока была найдена только одна точка соединения внутреннего пространства с внешней средой, система должна работать в режиме «вдох-выдох». Возможно ли это?

Запуск и работа в режиме «дыхания»

Итак, ротор начинает раскручиваться, в его трубках и в подающем патрубке создаётся разрежение (удалённый из них воздух выйдет в резервуар и далее наружу через «перфорированный шарик»). Вода засасывается к верхней части ротора, поступает в его трубки, в расширяющейся части ротора под действием центробежных сил стремительно подаётся к форсункам, где затем происходит гидроудар (при таком центробежном отсосе воды у входа ротора создаётся сильное разрежение). Выпрыскиваемые из форсунок струи придают импульс вращению ротора и... мы получаем только что рассмотренный вариант закрытой системы? Если уровень воды в резервуаре остался выше входа патрубка — да!

Но если к этому моменту уровень воды опустится ниже верхнего края входа в патрубок, то работа пойдёт несколько по-другому. Через «перфорированный шарик» наружный воздух поступит внутрь резервуара, замещая всосанный в ротор и патрубок объём воды, — давление там будет лишь чуть ниже атмосферного, — и далее воздух под атмосферным давлением попадёт в подающий патрубок. Всасывание прекратится. Большая часть воды, которая успела попасть в патрубок и ротор, продолжит свой путь через форсунки, но патрубок уже будет заполняться воздухом. Это «вдох» машины, он может длиться много оборотов ротора.

Поскольку вода перестала уходить в подающий патрубок, но продолжает истекать из форсунок и попадать в резервуар, её уровень там начинает повышаться и перекрывает входное отверстие подающего патрубка. В патрубке начинает нарастать разрежение, но оно ещё не слишком велико. В начале этого этапа выход воды из форсунок будет больше, чем её засасывание в подающий патрубок, и уровень воды в резервуаре продолжит повышаться. Свободный объём в резервуаре сокращается, давление воздуха нарастает и «лишний» воздух через «перфорированный шарик» выходит из резервуара наружу. Это «выдох» генератора, и он также может быть достаточно длительным.

В конце концов вся вода из ротора будет выброшена через форсунки, и туда попадёт большая порция воздуха, поступившего в подающий патрубок из резервуара на стадии «вдоха». Она пройдёт сквозь ротор, затем новая порция воды ударит в форсунки, и цикл повторится сначала... Таким образом, в течении рабочего цикла в трубах ротора и подающем патрубке попеременно происходят стадии разрежения, прохождения воды и прохождения воздуха.

Возможные источники энергии в режиме «дыхания»

Каковы вероятные источники энергии в этом режиме?

Во-первых, это может быть тот же саморазгон жидкости в трубах ротора за счёт внутренней теплоты. Однако в случае периодического поступления жидкости в ротор, очевидно, нельзя говорить о какой-то одной установившейся скорости — она всё время будет разная. А из опытов Поппеля следует, что такой эффект можно ожидать лишь в некоторых диапазонах скоростей, при других скоростях жидкость и в специальных трубах будет испытывать тормозящее сопротивление. Но из тех же опытов следует, что за исключением самых малых скоростей потока, трубы двойной спиральной конфигурации все равно имеют меньшее гидравлическое сопротивление по сравнению с трубами того же сечения, но традиционной круглой формы. Поэтому их применение в роторе оправдано и в этом случае.

Во-вторых, в роторе чередуется повышенное давление и сильное разрежение. Между тем известен эффект, при котором скорость стационарного истечения газа в вакуум может значительно превышать скорость звука в газовой среде при тех же условиях. Это объясняется тем, что в этом случае все выходящие в вакуум молекулы газа движутся в одном направлении, практически без взаимных столкновений и вносимой ими хаотической «тепловой» составляющей. То есть вся механическая составляющая тепловой энергии в данном случае преобразуется в механическую энергию потока газа — тепло переходит в движение, хотя по сути скорость молекул газа не меняется, и всё сводится к упорядочиванию хаотического теплового движения. Следует заметить, что как только вакуум становится неидеальным, этот эффект из-за появления столкновений с частицами среды стремительно уменьшается. Очевидно, нечто подобное имеет место и при истечении жидкости в вакуум.

Пытаясь остаться максимально близко от традиционной науки, придётся признать, что оба механизма предполагают использование внутренней теплоты рабочих веществ для получения кинетической энергии. Однако, в отличие от закрытой системы, теперь эта теплота может пополняться за счёт наружного воздуха, периодически попадающего внутрь и подогревающего воду при «дыхании» установки. Так что подвод внешней энергии налицо — это теплота окружающего воздуха. Но для получения полезной работы здесь действительно, как и говорил Шаубергер, будет использоваться «падение температуры вместо нагревания»!

Впрочем, я не могу исключить, что могут быть и другие механизмы получения энергии, не столь очевидные, как упомянутые выше.

Оценка степени разрежения

Какое разрежение необходимо для всасывания? Судя по фотографиям, высота подъёма воды по подающему патрубку составляет примерно 80 см. Для всасывания на такую высоту необходимо создать разрежение не менее 0.08..0.1 атм. Какое разрежение может быть создано у сопла форсунки? При диаметре ротора 40 см и скорости вращения 6000 об/мин (100 об/сек) линейная скорость сопла равна примерно 125 м/с. В соответствии с уравнением Бернулли для такой скорости на воздухе при нормальных условиях разрежение составит чуть более 10 кПа (0.1 атм). Этого как раз достаточно для начала подсоса воды. Интересно проследить зависимость разрежения от скорости ротора, показанную в таблице (применение этого расчёта не совсем корректно, но показывает общие тенденции).

На самом деле уже примерно при 16000 об/мин линейная скорость форсунки достигает скорости звука в нормальных атмосферных условиях (~330 м/с). При дальнейшем увеличении оборотов её скорость становится сверхзвуковой, и за ней образуется вакуум (разрежение 101 кПа), куда устремляются и воздух с боков форсунки, и вещество из сопла форсунки. При меньших скоростях разрежение за форсункой не столь высоко, но всё же весьма существенно. Увеличение диаметра ротора пропорционально снижает требования к числу оборотов.

Центростремительное ускорение в таблице указано не случайно. Я специально ещё раз обращаю внимание, что тангенциальная скорость форсунки относительно скорости вращения растёт лишь линейно, а определяемая этим ускорением центробежная сила возрастает в квадратичной зависимости от числа оборотов, и при скоростях порядка 20000 об/мин возникают разрывающие усилия, которые начинают приближаться к пределу прочности многих материалов. Достижение сверхзвуковых скоростей форсунок вполне реально, но требует особых подходов как к выбору конструкции и материалов ротора, так и к тщательности их расчёта и изготовления! При этом увеличение диаметра ротора позволяет улучшить соотношение «разрывающие усилия / скорость форсунки» за счёт снижения необходимого числа оборотов.

И ещё одно замечание. Если в момент запуска обеспечить заполнение труб ротора водой (скажем, через верхнюю воронку), то под действием центробежных сил эта вода сыграет роль поршня, «выгнав» из них воздух и создав необходимое разрежение у входа ротора гораздо быстрее и при намного меньших оборотах, нежели за счёт одного лишь воздушного эффекта Бернулли, рассмотренного выше.

Особенности «дышащего» варианта

Как бы там ни было, получилась очень необычная, но красивая и технически интересная трактовка работы «домашнего генератора». Управление мощностью в этом случае как раз осуществляется краном возле «перфорированного шарика» — чем свободнее «дыхание», тем большую мощность развивает генератор! При этом время «вдоха» и «выдоха» может быть достаточно большим и длиться много оборотов ротора.

И кстати, если воды будет слишком много, — так, чтобы при полностью заполненном роторе и подающем патрубке её уровень остался выше входа этого патрубка, установка работать не будет. Не будет она работать, и если воды окажется слишком мало. Таким образом, совершая внешне одни и те же действия по подготовке генератора к работе, в одном случае его можно успешно запустить, а в другом гарантированно получить нерабочую машину. Всё дело в небольшом изменении объёма воды, залитой в резервуар! Для непосвящённого наблюдателя это совершенно неочевидно.

Вариант с полой осью

Виктор Шаубергер часто использовал полую ось для подачи различных веществ непосредственно в центр вращения. Например, такое решение использовалось в репульсине. Не мог ли он нечто подобное применить и в своём «домашнем генераторе»? Мог, а возможно, даже применил. Вспомним то самое отверстие в центре оси, на которое мы обратили внимание, рассматривая ротор установки. Сразу оговорюсь, что всё, что изложено ниже, верно только в том случае, если оно проходит по всей оси и открывается наружу в шкиве под резервуаром, предназначенном для привода генератора. Полной уверенности у меня в этом нет, но такой вариант представляется мне вполне вероятным.

Для облегчения конструкции это отверстие практически бесполезно — слишком мал его диаметр. Как технологическое углубление его тоже вряд ли можно рассматривать — видно, что оно достаточно глубокое. А в случае, если оно сквозное и проходит по всей немаленькой длине оси, изготовить его не так уж просто с чисто технологической точки зрения, и для этого отверстия должны быть очень веские причины. Я вижу только одну такую причину — это подача наружного воздуха, необходимая для работы установки. В этом случае точки забора и выпуска воздуха разнесены: забор происходит через ось от шкива, размещённого под нижним резервуаром, а выпуск — через «перфорированный шарик».

Посмотрим, как может работать такая система. Но для этого придётся добавить в конструкцию одну деталь, отсутствующую на фотографиях — клапан, открывающий подачу воздуха из центрального отверстия оси внутрь установки при достижении нужной степени разрежения у верхнего конца ротора в районе входов труб. При некоторой изобретательности и определённом сочетании рабочих параметров такой клапан можно заставить работать даже без пружины — под действием собственного веса. А кольцевое углубление вокруг гайки на торце оси как раз и может быть следом от этого клапана.

Впрочем, возможно, что клапан на оси как раз был, и он довольно хорошо виден на фотографии с Шаубергером. Только размещался он не у внутреннего конца оси, как показано здесь на рисунке, а на её внешнем конце — это тот самый загадочный «наконечник» под приводным шкивом!

Запуск и работа при использовании полой оси

Начало работы ничем не отличается от остальных вариантов — при раскручивании ротора внешним приводом в его трубах создаётся разрежение, распространяющееся на подающий патрубок и обеспечивающее подачу воды к верхнему концу ротора. Клапан на канале центральной оси при этом остаётся закрытым — разрежение не слишком велико.

Порция воды попадает в трубы и начинает заполнять их с верхней части, имеющей большое сечение и даже несколько сужающейся за счёт его довольно быстрого уменьшения. Заполнение этой части труб происходит достаточно медленно, и если учитывать тот факт, что уже на радиусе 5 см при 6000 об/мин (100 об/сек) центробежные силы превышают силу земного тяготения в 2000 раз, то это почти эквивалентно заполнению горизонтальной трубы, как если бы неподвижный ротор положить набок. И на чёрно-белых фотографиях, и на фотографиях из PKS отчётливо видно, что при таких условиях вода в роторе не пройдёт в расширяющуюся коническую часть, пока предварительно не заполнит полностью всю вертикальную часть труб ротора. Однако, дойдя до расширяющейся конической «юбки» ротора, вода под действием стремительно нарастающей центробежной силы с ускорением подаётся к форсункам. При этом вспомним, что суммарное сечение входов труб ротора в несколько раз превышает сечение подающего патрубка! В результате вода из подающего патрубка не успевает компенсировать центробежную откачку воды и, пока вода не достигла форсунок, разрежение у входа в ротор стремительно нарастает, обеспечивая стремительное всасывание остатка воды из ранее заполненной вертикальной части труб. Клапан на центральном канале оси под действием растущего разрежения открывается, и воздух снаружи поступает в полость у заборных отверстий труб ротора.

Давление у входа в ротор возрастает почти до атмосферного, «отключая» подсос воды по подающему патрубку. Некоторое количество воды по инерции ещё проскочит в ротор, но его будет недостаточно для плотного заполнения труб ротора, поэтому под действием гравитации и центробежных сил она устремится к форсункам, а воздух останется ближе к входу ротора. Вода, достигшая форсунок, под действием гидроудара выпрыскивается из них. Затем скорость потока воды, ограниченная небольшим проходным диаметром форсунок, стабилизируется. Но если клапан будет продолжать оставаться открытым, то все остатки воды покинут ротор, после чего клапан должен закрыться и рабочий цикл повторится.

Кажется, что для работы по такому алгоритму конструкция клапана центрального канала оси (если он вообще существовал) должна обеспечивать его открытие при резком падении давления и закрытие после того, как вода покинет ротор. Эта задержка может быть реализована как за счёт инерционности клапана достаточно большой массы, так и с помощью специальной механики, обеспечивающей нужный алгоритм его работы. Очевидно, что «инерционный» вариант проще, но может работать лишь в довольно узком диапазоне скоростей. Возможно, именно необходимость размещения довольно громоздкого механизма и обусловила весьма немалые размеры наконечника на нижнем конце оси под приводным шкивом (если, конечно, там действительно размещался воздушный клапан).

Однако на самом деле клапан необязательно должен оставаться открытым до полного освобождения ротора. Он может закрыться и несколько раньше, при условии, что заполненный воздухом объём труб ротора достаточно велик. Тогда относительно небольшое увеличение этого объёма при выбрасывании остатков воды через форсунки не сможет существенно снизить давление у входа ротора и преждевременно вызвать интенсивный подсос воды из подающего патрубка даже при закрытом клапане — до тех пор, пока вода не покинет трубы ротора и разрежение в них не начнёт нарастать за счёт отсоса воздуха в соответствии с законом Бернулли, как и в начале рабочего цикла.

Возможные источники энергии при использовании полой оси

Возможные источники энергии здесь те же самые, что и в «дышащем» режиме, поскольку в сущности изменились лишь детали, а основной механизм остался прежним — периодическое прохождение по трубам ротора порций воды, подаваемых туда с помощью разрежения и прерываемых воздухом под давлением, близким к атмосферному, который заполняет область с высоким разрежением.

Особенности варианта с использованием полой оси

Вариант работы с использованием полой оси, конечно, с технической точки зрения не такой изящный, как рассмотренный выше «дышащий» вариант, — по сравнению с ним здесь дополнительно требуется механический клапан, параметры которого должны быть определены весьма точно для обеспечения необходимого режима работы. Зато он менее чувствителен к уровню в резервуаре — лишь бы вода всегда была выше входа подающего патрубка.

Управление мощностью, как и в предыдущем варианте, осуществляется вентилем возле «перфорированного шарика» — точно так же за счёт частичного перекрытия потока воздуха, проходящего через установку. Хотя полая ось остаётся открытой всегда, перекрытие выхода воздуха наружу приведёт к некоторому росту внутреннего давления, а это сначала затруднит, а в конечном счёте прекратит подсос наружного воздуха через этот канал.

И, наконец, если зафиксировать клапан на отверстии центральной оси в закрытом состоянии, то мы получаем ту самую конструкцию, для которой чуть ранее рассматривался «дышащий» вариант. Однако при прерывании потока не на входе подающего патрубка, а возле входа ротора, мы получаем гораздо менее инерционную систему, способную сделать больше рабочих циклов за единицу времени, а следовательно, развивать большую мощность при тех же самых прочих параметрах, включая скорость вращения ротора.

Вероятно, этой же причиной можно объяснить наличие центрального отверстия в дефлекторе крышки — воздух из оси подаётся непосредственно к выходу подающего патрубка и именно там рвётся поток. Разрыв потока в этом месте более эффективен, чем у входа в ротор, так как выше точки разрыва останется меньше воды, уже опускающейся из подающего патрубка. Единственное, что меня смущает во всём вышеописанном механизме — это относительно небольшой диаметр отверстия в оси, в результате чего его сечение в десятки раз меньше сечения подающего патрубка и суммарного сечения труб ротора. Зато его площадь близка к суммарной площади сечения отверстий форсунок, если верна моя оценка их диаметра. К тому же воздух, в отличии от воды, обладает неплохой сжимаемостью.

Кстати, поскольку давление воздуха в оси ротора всегда (если клапан был установлен внутри) или очень часто (если клапан был на наружном конце) превышало давление в полости у входа ротора, то это автоматически предохраняло стальную ось и гайку на её торце от водяного тумана и пара, и потому их специальная защита от воды не была столь необходимой — вот и возможный ответ на моё недоумение по поводу «конструкторской ошибки» Шаубергера.

Вариант с воронкой

Вариант с полой осью хорош, но уж больно часто при его рассмотрении звучало «если был центральный клапан». С другой стороны, я никак не мог понять, зачем Шаубергер разместил трёхходовой кран с заправочной воронкой в подающем патрубке? Ведь это заведомо вносит дополнительное сопротивление при подаче воды во время работы и усложняет изготовление установки, в то время как заправку вполне можно было реализовать и заливкой воды непосредственно в нижний резервуар? Да и форма воронки не самая удобная для заливки — конус-то слишком узкий и высокий!

А не производился ли забор воздуха через эту воронку, и не был ли именно там установлен клапан, выполнявший те самые функции, что и центральный клапан, рассмотренный в варианте с полой осью? Назначением трёхходового крана являлась лишь полная остановка машины при перекрытии потока подаваемой жидкости. В рабочем режиме этот кран был полностью открыт, то есть объединял все три своих входа, а контакт полости подающего патрубка с атмосферой контролировался клапаном в воронке.

Работа генератора в таком случае полностью идентична рассмотренному выше варианту с полой осью, за исключением того, что поток рвётся не у входа в ротор, а в самой верхней части гидравлической системы — у трёхходового крана, что позволяет легче и качественнее разделить поток на две порции — рабочую, успевшую пройти трёхходовой кран с клапаном, и следующую, пока не успевшую это. Кстати, обратите внимание — трёхходовой кран с воронкой максимально смещены ко входу ротора, а не к внешней стороне установки, что было бы удобней для заправки генератора водой.

Вариант с гидравлическим воздушным клапаном

Помимо воронки, мне также не даёт покоя уплотнительное кольцо на верхнем конце ротора — уж больно оно узкое, причём это имеет место в обоих вариантах (и с электрооборудованием, и PKS). Если сделать его в несколько раз шире, то разделение полости у входа труб ротора и остального пространства вокруг ротора было бы гораздо лучше, но Шаубергер почему-то этого не сделал. Я долго думал над этим, и пришёл к выводу, что при условии обеспечения необходимой ширины зазора между дефлектором и входом ротора — не слишком большой и не слишком маленькой, — это кольцо — хорошая возможность организации у входа ротора атмосферного клапана, работающего по принципу гидравлического затвора без движущихся механических частей (если не считать равномерно вращающийся ротор).

Запуск и работа с гидравлическим воздушным клапаном

Работа протекает в том же самом режиме, что и в случае полой оси. Отличия заключаются лишь в особенностях механизма прерывания потока и впуска воздуха в область у входа ротора.

Вода, попадающая ко входу ротора, проходит в его трубы, но под действием центробежных сил также отбрасывается и к периферии ротора, заполняя щель между неподвижным корпусом и вращающимся вместе с ротором уплотнительным кольцом. В то же время разрежение у входа ротора, обеспечивающее всасывание воды по подающему патрубку, не даёт воде интенсивно уходить вниз по стенке корпуса из зазора между ротором и дефлектором. Кстати, расположение заливной воронки наверху ближе к ротору может быть обусловлено именно тем, что перед началом работы для стартовой герметизации этого зазора необходимо смочить вход ротора, залив туда немного воды (потом вода будет уже сама поступать по подающему патрубку).

Схема работы автоматического гидравлического воздушного клапана с использованием уплотнительного кольца у входа в ротор. Слева этап накопления (малое разрежение, клапан «закрыт»), справа — всасывания (сильное разрежение, клапан «открыт»). Синими стрелками показаны действующие на жидкость центробежные силы, зелёными — воздействие разности давлений у входа ротора и в остальной части корпуса.

Когда этап накопления заканчивается, вода поступает в расширяющуюся часть ротора и начинает интенсивно всасываться в его трубы. А центробежные силы, двигающие её по трубам, обеспечивают у входа в ротор разрежение, близкое к абсолютному нулю. При этом, во-первых, толщина запирающего слоя воды уменьшается за счёт её всасывания в ротор и, соответственно, уменьшается сила, запирающая зазор. А во-вторых, существенно возрастает разность давлений у входа в ротор (стремится к вакууму) и в остальной части корпуса (остаётся близким к атмосферному). В результате гидрозатвор прорывается и воздух из-под колпака вокруг ротора поступает ко входам его труб, заодно загоняя в них и остатки воды — клапан открывается, и воздух через освободившийся зазор беспрепятственно поступает из-под колпака ко входу ротора.

Когда давление у входа ротора становится близким к атмосферному, разность давлений выравнивается, и поступающая из подающего патрубка вода вновь герметизирует щель между корпусом и уплотнительным кольцом ротора — клапан снова закрыт и область у входа ротора вновь изолирована от остального внутреннего пространства, после чего разрежение там начинает увеличиваться до необходимого для подсоса воды благодаря откачке воздуха из труб за счёт эффекта Бернулли.

Какова площадь сечения подобного клапана? Она определяется внутренним диаметром соответствующей части колпака и зазором между его внутренней поверхностью и уплотнительным кольцом. При диаметре 20 см длина окружности составит чуть менее 63 см. При ширине зазора в 0.5 мм площадь его просвета примерно 3.1 см², при ширине 1 мм — чуть более 6 см². Более широкие зазоры нецелесообразны из-за возможных больших утечек воды, но и эти площади представляются вполне достаточными — они в несколько раз превышают площадь гипотетического отверстия в центральной оси (при диаметре в 1 см его площадь чуть менее 0.8 см²).

Источники энергии при работе с гидравлическим воздушным клапаном

Как и в случае полой оси, возможные источники энергии здесь те же самые, что и в «дышащем» режиме.

Особенности работы с гидравлическим воздушным клапаном

Использование описанного механизма гидравлического воздушного клапана выглядит простым, однако требует обеспечения весьма малого зазора между уплотнительным кольцом и корпусом и достаточно точного согласования сразу нескольких параметров — расхода воды по подающему патрубку, скорости вращения ротора, зазора между уплотнительным кольцом и корпусом, расстояния от внешнего края входов труб ротора до внутренней поверхности корпуса, высоты зазора между ротором и дефлектором, особенностей процесса всасывания и других факторов. Тем не менее, идея привлекательна тем, что клапан открывается и закрывается самой жидкостью в автоматическом режиме.

Кстати, подача воздуха по центральной оси вполне возможна и в этом варианте — за счёт малой площади отверстия она не сильно повлияет на работу этого клапана, зато обеспечит подачу наружного (тёплого) воздуха непосредственно в зону разрежения. В варианте с электрообрудованием эта подача могла контролироваться как за счёт зазора между верхним краем оси и нижней плоскостью дефлектора, так и с помощью какого-либо регулятора, «спрятанного» в наконечнике под нижним шкивом (там вполне достаточно клапана, открывающегося при разрежении, превыщающем разрежение для подсоса воды на этапе накопления). В варианте PKS первый способ, похоже, отпадает.

Если не подавать воздух по центральной оси, то основная рабочая циркуляция воздуха будет происходить между зоной у входа в ротор и пространством вокруг ротора, обмен с воздухом в резервуаре, конечно, тоже будет, но гораздо менее интенсивный. Тем не менее, колебаний давления должно хватить, чтобы через «перфорированный шарик» происходил и воздухообмен с внешним пространством. Однако при подаче наружного воздуха через ось непосредственно ко входу ротора этот процесс будет идти гораздо более активно.

Общие замечания о режимах работы

Как мы выяснили выше, «домашний генератор» Виктора Шаубергера, в отличии от двигателя Клема, вряд ли можно рассматривать как закрытую систему. Да и сам Шаубергер практически во всех своих машинах предусматривал сквозной поток либо воды, либо воздуха. Все рассмотренные предполагаемые механизмы работы генератора, трактующие это устройство как открытую систему, в качестве источника энергии предполагают внутреннюю теплоту окружающего воздуха, то есть «домашний генератор» Шаубергера рассматривается как вечный двигатель второго рода (ещё раз оговорюсь, что эта трактовка может быть ошибочной). Тем не менее, именно такой подход, на мой взгляд, наилучшим образом согласуется со взглядами и утверждениями самого изобретателя.

Так это или нет, может решить лишь эксперимент. Главная трудность при эксперименте — необходимость достижения высоких скоростей вращения, а значит, тщательного изготовления и балансировки ротора.

Возможные причины неработоспособности варианта PKS

Почему не удалось запустить вариант из PKS? Возможно, причина в изменении профиля труб ротора — их объём в вертикальной части существенно увеличился по сравнению с ротором варианта с электрооборудованием и стал примерно равен объёму трубы на расширяющейся части ротора (для варианта с электрооборудованием благодаря практически неизменному сечению трубы я оцениваю это соотношение где-то в диапазоне от 1:2 до 1:3).

С «трубно-вихревой» точки зрения подобные изменения сечения труб должны быть полезными и повышать эффективность всасывания в роторе. Возможно, именно этим и руководствовался Шаубергер, внося их в конструкцию.

Но в результате при разрыве потока у выхода из подающего патрубка в случае варианта с электрооборудованием вся вода умещалась в расширяющейся части ротора, а в варианте PKS часть её оставалась в его вертикальной сужающейся части. И это существенным образом меняет прохождение по ротору воды и воздуха, нарушая их «правильные» пропорции и приводя к невозможности вывести установку на рабочий режим, поскольку поступающий воздух вынужден разгонять слишком большую порцию воды и двигатель, по сути, превращается в обычный центробежный.

Если верно предположение о гидравлическом воздушном клапане, формирующемся между внутренней поверхностью корпуса и уплотнительным кольцом, то выступающие части входов труб, проходя слишком близко к внутренней поверхности корпуса, могли разрушать запирающий слой воды и не обеспечивать нормальной работы этого «клапана». В варианте с электрооборудованием гладкая верхняя поверхность ротора не препятствовала образованию такого слоя.

Современная попытка создания аналога домашнего генератора

(вместо приложения)

В заключение хочу проанализировать недавнюю попытку воссоздать шаубергеровский «домашний генератор» — довольно известную схему на основе «ступицы ВАЗа». Это конструкция Самоделкина (см. форумы Matri-X и Testatika). Сразу скажу, что я не знаком с автором этой попытки, а схемы и фотографии взяты с сайта Евгения Арсентьева. Насколько мне известно, эта установка в режим самоподдержки пока не вышла. Но в любом случае, её создатель заслуживает огромного уважения и благодарности — и за проявленный им инженерный подход, и за качество и тщательность изготовления, а главное — за то, что не стал скрывать созданную им конструкцию.

Эскиз установки по мотивам «домашнего генератора» Шаубергера. Видоизменённый вариант установки «со ступицей ВАЗа», реализация которого показана ниже.

Следует чётко понимать, что это не реплика «домашнего генератора» Шаубергера, то есть не попытка по возможности точно воспроизвести его, а совершенно самостоятельная разработка, созданная «по мотивам» установки Шаубергера. В ней принципиально изменено несколько важнейших узлов. Это очень хорошо видно на фотографиях.

Создание установки «по мотивам» домашнего генератора Шаубергера (с сайта Евгения Арсентьева). Для просмотра в крупном масштабе щёлкните по нужной фотографии.

Какие же здесь отличия от вариантов Шаубергера?

1. Вместо двух оборотов труб ротора у Шаубергера здесь они делают всего полтора оборота. Это уменьшает объём разгонной части ротора и, тем самым, снижает степень возможно разрежения.
2. Вертикальная часть ротора здесь не имеет выраженного отрицательного наклона — на фото она практически цилиндрическая (хотя на чертежах он есть). У Шаубергера во всех вариантах вертикальная часть имеет заметный отрицательный уклон (сходящийся конус), и сделал он это специально.
3. В форсунки встроен каплевидный спиральный сердечник, призванный закручивать выходящий из них поток. Однако у Шаубергера подобный сердечник-«турбинка» был принципиально иной формы и главной его функцией было не обеспечение закручивания потока, а максимальное его ускорение на выходе из форсунки с минимальными потерями на трение. Да и корпус шаубергеровской форсунки имеет совсем другую форму. Так что здесь мы имеем совсем другое гидродинамическое устройство, из которого, на мой взгляд, для формирования наиболее эффективной струи сердечник лучше вообще убрать, а также сократить цилиндрическую часть у сопла форсунки.
4. Диаметр отверстия форсунки слишком мал (соотношение сечений форсунки и трубы не менее 1:100) и не обеспечит должной скорости потока в трубе, да и вокруг спирального сердечника, а потому выходящая струя будет закручена очень слабо — не из-за формы труб или сердечника форсунки, а из-за низкой скорости потока. Это может быть полезным, так как излишняя закрутка струи вызывает её бесполезное распыление в стороны. Но низкая скорость потока в трубах ротора снижает эффект от их специального профиля. В самом деле, при таком соотношении сечений скорость струи из форсунки, равная скорости звука, требует скорости потока в трубе всего лишь 3 м/с.
5. Крепление труб ротора и форсунок выглядит более слабым в сравнении с шаубергеровским ротором из PKS, что в сочетании с меньшим диаметром ротора (около 30 см, у Шаубергера — примерно 40) предполагает существенно меньшую максимальную линейную скорость форсунок. С учётом меньшего диаметра отверстий в форсунках это делает весьма проблематичной откачку воздуха из труб ротора с помощью эффекта Бернулли для создания там необходимого разрежения. Вероятно, автор не предполагал сколько-нибудь значимую роль такого разрежения в работе своей установки.
6. И наконец, самое главное — абсолютно по-другому решён узел входа в трубы ротора. Как и у Шаубергера в варианте с электрооборудованием, входы труб изготовлены заподлицо с верхней плоскостью ротора. При этом 6 трубам ротора также соответствуют 7 отверстий дефлектора. Но судя по углублениям в дефлекторе под гайку и ось ротора, он должен плотно сопрягаться с верхней плоскостью ротора. Очевидно, такая конструкция крышки и ротора предусматривает частичное прерывание потока жидкости через ротор с целью создания в нём локальных областей разрежения (как бы «перерезание» этого потока). Однако я не могу даже предположить, на какой именно принцип получения энергии рассчитывал автор установки — возможно, это кавитация или гидроудары (впрочем, с моей точки зрения, по большому счёту это одно и то же). У Шаубергера в варианте PKS выступающие входы труб делают что-либо подобное совершенно невозможным и