Вы, наверное, слышали историю о том, как Архимед с помощью зеркал сжег римский флот? Так вот, примерно такая же конструкция была создана в СССР, но не для военных целей, а для науки. Так зачем в советском Узбекистане создали огромную солнечную пушку Архимеда? Что такое «Большая солнечная печь»? Давайте разбираться вместе.
Большая солнечная печь – что это (простыми словами)
Большая Солнечная Печь (БСП) – это уникальная огромная печь, работающая на солнечной энергии. Она была построена в 1987 году в горах Узбекистана возле поселка Чангихисарак, на территории Института материаловедения НПО «Физика-Солнце», который входит в состав Академии наук Республики Узбекистан.
Таких солнечных печей в мире всего две – в Узбекистане и во Франции. Узбекистанцы называют ее – Гелиокомплекс «Солнце» и он до сих пор прекрасно работает.
Как работает Большая солнечная печь в Узбекистане
БСП мощностью в 1 МВт состоит из множества больших зеркал, которые вращаются вслед за солнцем, отражая свет на гигантское параболическое зеркало. Сияние настолько велико, что смотреть бывает невозможно, до боли в глазах.
Гелиокомплекс «Солнце» один из самых крупных солнечных печей в мире: концентратор имеет внушительные размеры: высота 54 м, ширина 47 м.
Гигантское параболическое зеркало печи собрано из 9000 фацетов (пластин). Каждая пластина тщательно отполирована, покрыта алюминием и слегка изогнута, чтобы максимально точно фокусировать солнечные лучи. После завершения строительства печи, все 9 тысяч фацетов устанавливались и настраивались вручную – это трудоемкий процесс занял 3 года.
Благодаря такой системе зеркал, солнечный свет от фацетов концентрируется в маленьком пятне и нагревает его до невероятных 3000°C. Именно здесь и находится лаборатория.
Самое интересное, что регулировать температуру советской БСП можно изменяя угол наклона гелиостатов (поворотных зеркал), установленных на склоне горы:
- для некоторых опытов достаточно 1400°C.
- для производства водорода – от 2200°C.
- для создания новых материалов и работы с наноматериалами – 3000°C.
В условиях Узбекистана Большая Солнечная Печь работает круглогодично.
Почему БСП построили именно в горах Узбекистана?
Место строительства выбирали тщательно, и горы УзССР были выбраны не случайно. Именно здесь:
- солнце светит практически круглый год;
- горный воздух позволяет проводить «чистые» опыты без примесей;
- солнечный свет нагревает материалы во много раз быстрее других источников.
Таким образом, опыты и разработки в узбекском гелиокомплексе «Солнце» можно проводить как летом, так и зимой. В отличие от традиционных печей, солнечные печи позволяют мгновенно достигать очень высоких температур, что дает возможность получать материалы исключительной чистоты, свободных от примесей. А чистота горного воздуха только способствует этому процессу.
Зачем нужна была в СССР пушка Архимеда?
Нет, она строилась не для того, чтобы сжигать врагов. Большая Солнечная Печь (БСП) применяется в различных отраслях, включая нефтегазовую, текстильную и другие. Она нужна для того, чтобы:
- Создавать очень чистые сплавы и стекло, без всяких примесей. Ведь при использовании обычного топлива, в материале всегда остаются какие-то остатки от горения.
- Исследовать как высокие температуры и солнечные лучи влияют на различные материалы. Это очень важно для разработки новых материалов, например, для самолетов или космических кораблей.
- Изучать химические и физические свойств новых материалов и производить процесс их синтеза.
- Проводить опытные наблюдения за процессом плавки одного материала при различных температурах.
- Использовать БСП как универсальный астрофизический инструмент, открывающий возможности проведения исследований звездного неба в ночное время.
Мирзасултан Маматкасымов (кандидат технических наук, ученый секретарь Института материаловедения НПО «Физика-Солнце») рассказывает, чем они занимаются кроме исследований:
«Сегодня мы будем плавить брикеты, спрессованные из порошкообразного оксида алюминия, температура плавления которого составляет 2500 градусов по Цельсию. В процессе плавки материал стекает с наклонной плоскости и капает в специальный поддон, где образуются гранулы.
Их отправляют в керамический цех, расположенный неподалеку от БСП, где измельчают и применяют для изготовления различных керамических изделий, начиная от мелких нитеводителей для текстильной промышленности и заканчивая полыми керамическими шарами, внешне напоминающими бильярдные.
Шары используются в нефтегазовой промышленности в качестве поплавков. При этом с поверхности нефтепродуктов, хранящихся в больших емкостях на нефтебазах, испарение уменьшается на 15-20 процентов. За последние годы мы изготовили около 600 тысяч таких поплавков.
Для электротехнической промышленности мы изготавливаем изоляторы и другие изделия. Они отличаются повышенной износостойкостью и прочностью. Кроме оксида алюминия мы также используем более тугоплавкий материал – оксид циркония с температурой плавления 2700 градусов по Цельсию.»
Таким образом, гелиокомплекс «Солнце» – это не оружие Архимеда, а уникальный научный инструмент, который помогает нам понимать мир вокруг.
Вместо заключения
Большая Солнечная Печь или гелиокомплекс «Солнце», который до сих пор функционирует в Узбекистане – это яркий пример того, как наука может использовать энергию природы для решения самых сложных задач. БСП позволяет получать невероятные температуры для создания невероятных материалов, а также открывает новые горизонты в развитии технологий.
И ещё, это один из примеров, как постсоветские страны всё-таки ценят и хранят то, что было построено ещё при СССР, когда мы были единой могучей страной.
Благодарю, что дочитали до конца. Лайк – лучшее спасибо мне, как автору!