Зачем в СССР создали гигантскую солнечную пушку Архимеда? И что это такое вообще

Существует миф, что в 212 году до н.э. огромное римское войско под руководством Марка Клавдия осадило город Сиракузы. 60 квинкирем (тяжелых кораблей) захватчиков подошли к крепостным стенам. После этого сотни лучников римлян начали осыпать защитников города стрелами. И тогда в ход пошло гигантское вогнутое "зеркало Архимеда", на которое были направлены лучи зеркал поменьше. Как итог, "огненный луч" сжёг флот захватчиков.                                    



Впоследствии многие ученые пытались доказать, что поджечь корабли с помощью зеркала на большом расстоянии невозможно. В том числе знаменитый Декарт. А вот в СССР взяли и построили гигантскую солнечную пушку Архимеда, но не для военных, а научных целей. Её мощь и феноменальные возможности поражают. Она словно прибыла к нам на машине времени из далекого будущего.

Место для строительства выбирали долгоПервую в мире небольшую солнечную печь возвели французы в 1945 г. в городке Мон-Луи. Тем самым они доказали, что "зеркало Архимеда" не выдумка историков, и совершили научный прорыв. В СССР к разработке своей печи приступили в 1979 г. К работе привлекли лучших архитекторов страны и ученых во главе с Виктором Захаровым, а проект получил название гелиокомплекс "Солнце".Место строительства выбрали не случайно. Оно находится в 47 км восточнее Ташкента возле поселка Чангихисарак; в предгорьях Тянь-Шаня на высоте 1050 метров. Там 270 солнечных дней в году, поэтому опыты и эксперименты можно проводить круглый год. Ну а чистый, разряженный воздух необходим для оптимальной работы печи и чистоты экспериментов. Конструкторы учли и то, что регион сейсмически опасный, поэтому гелиокомплекс расположен на скальном монолите. Строительство началось в 1981 году.

Конструкция солнечной печиСам концентратор (параболическое изогнутое зеркало) имеет впечатляющие размеры: высота - 54 м, как у 18-этажного дома, и ширина - 47 м. Он собран из 10.7 тыс. тщательно отполированных алюминиевых изогнутых пластин. Каждую из них монтировали вручную. На это ушло долгих 3 года. Напротив концентратора на склоне горы установлены 62 больших сборных зеркала - гелиостата. В каждом из них 195 пластин.

Гелиостаты автоматически вращаются вслед за Солнцем, и направляют отраженный свет на параболическое зеркало. Сфокусированный им солнечный поток бьёт в приёмно-рабочую камеру, расположенную в 7-этажной технологической башне. Этот поток образует точку диаметром 40 см. и температура в камере достигает 3 тыс. градусов за считанные минуты. Если для эксперимента нужен нагрев поменьше, то его регулируют с помощью наклона гелиостатов.Строили грандиозный объект мощностью 1 мегаватт 6 лет. В 1987 г. на нём провели первые эксперименты, ну а их неожиданные результаты поразили научный мир.

Для чего потребовалась "пушка"В обычной печи, несмотря на самые лучшие фильтры, всегда остаются микроскопические примеси сажи и металлов. Здесь же энергия поступает непосредственно от Солнца, что позволяет получать абсолютно чистые сплавы. Кроме того, температура в рабочей камере гелиокомплекса превышает 3 тыс. градусов, а в обычных печах она значительно ниже. Все эти условия дают возможность создавать новые сплавы и совершенствовать обработку тугоплавких материалов, обладающих повышенной прочностью.

Такие сплавы и материалы необходимы в нефтегазовой промышленности, самолётостроении и т.д. Характерен пример циркония. С помощью стандартных средств все его качества исследовать не удалось. А вот солнечная печь легко справилась с данной задачей. При этом она способна производить 2.5 тонны циркония ежедневно. В 1988 г. перед полётом "Бурана" в космос с ее помощью проверили на термостойкость керамику корабля.Необходимо добавить, что во Франции Одейлийская солнечная печь, построенная в 1968 г., также имеет мощность 1 мегаватт. Однако температура в приёмно-рабочей камере советского гелиокомплекса - 3 тыс. градусов, что на 500 градусов выше, чем у французов. Это позволяет создавать более чистые и качественные сплавы. Просто фантастика!

Что с гелиокомплексом сейчас и каковы перспективы российской наукиУдивительно, но в эпоху перемен солнечная печь не превратилась в руины. Она по-прежнему функционирует. Узбекистан ей сильно гордится, хоть и потихоньку уникальная конструкция ветшает. Концентратор почти не используют. Сейчас век нанотехнологий, а для обработки наноматериалов достаточно полутораметровых концентраторов. Такие там также есть.

Гелиокомплекс в Узбекистане посещают туристы со всего СНГ. Им на потеху кипятят воду в чайнике с помощью "огненного луча" мини-концентраторов и прожигают дырки в металлических брусках толщиной 5-10 см. Я надеюсь, что с современными российскими программами ничего подобного не произойдет. А все научные разработки в РФ вскоре принесут людям реальную пользу.