Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Борис шелищ водородный двигатель схема

  • 1 Биография
    • 1.1 До войны
    • 1.2 Война
    • 1.3 После войны
  • 2 Перевод бензинового двигателя на водородное топливо
  • 3 Награды
  • 4 Память
  • 5 Примечания

До войны [ править | править код ]

Борис Исаакович родился в Киеве 28 сентября 1908 года в семье ткача. После смерти отца в 1923 году Борис с матерью продолжили его дело. В 1928 году Шелищ переезжает в Ленинград, где устраивается работать в типографию, но вскоре призывается на срочную службу в РККА. После демобилизации в 1932 году проходит путь от техника автопарка до главного механика трикотажной фабрики. В 1935 году получает своё первое авторское свидетельство — на «Устройство для регулирования подачи топлива к карбюратору двигателя на моторных повозках» [2] [3] .

Война [ править | править код ]

Уже 23 июня 1941 года Борис Исаакович призывается в Красную Армию. Он попадает в 3-й полк аэростатов заграждения 2-го корпуса ПВО на должность автотехника [1] . Автомобили с установленными лебёдками использовались в войсках для спуска и подъёма аэростатов. Однако уже осенью 1941 года в Ленинграде закончился бензин, и тогда Шелищ сумел перевести автомобильные двигатели на использование отработанного аэростатами водорода. После успешного проведения опыта командование приказывает перевести на водородное топливо все лебёдки в городе, а в 1942 году Шелища командируют в Москву для внедрения своей технологии в московские части ПВО. Зимой 1941 года младшего воентехника Шелища за внесённое рацпредложение награждают орденом Красной Звезды. [4] К 1943 году Шелищ получает звание техника-лейтенанта [5] , а к 1945 году — звание старшего техника-лейтенанта [6] .

После войны [ править | править код ]

По окончании войны Борис Исаакович сначала возвращается на трикотажную фабрику, а с 1948 года работает на автотранспортных предприятиях. 9 декабря 1945 у Шелища рождается сын — Пётр Борисович Шелищ. Борис Исаакович получает высшее образование на факультете экономики университета марксизма-ленинизма. В середине 1970-х годов, когда водородная энергетика переживала бурный рост, изобретателя приглашают читать лекции в АН СССР [2] .

Борис Исаакович Шелищ скончался 1 марта 1980 года [4] и был похоронен на Преображенском еврейском кладбище [7] .

Как работает водородный двигатель?

  • Как работает водородный двигатель?
  • Краткая история
  • Принцип работы и типы водородного двигателя
  • Силовые установки на основе водородных топливных элементов
  • Водородные двигатели внутреннего сгорания
  • Водородный двигатель на современном рынке
  • Плюсы и основные недостатки водородных двигателей

Традиционный двигатель внутреннего сгорания (ДВС) имеет ряд существенных недостатков, что заставляет ученных искать ему достойную замену. Самым популярным вариантом подобной альтернативы является электродвигатель, однако он не единственный, кто может составить конкуренцию ДВС. В данной статье речь пойдет о водородном моторе, который по праву считается будущим автомобилестроения и может решить проблему с вредными выбросами и дороговизной топлива.

  • Краткая история
  • Принцип работы и типы водородного двигателя
    • Силовые установки на основе водородных топливных элементов
    • Водородные двигатели внутреннего сгорания
  • Водородный двигатель на современном рынке
  • Плюсы и основные недостатки водородных двигателей

Краткая история

Несмотря на то, что сохранность окружающей среды только сейчас стала массовой проблемой, об изменении стандартного двигателя внутреннего сгорания ученые задумывались и раньше. Так, мотор, работающий на водороде, «увидел мир» еще в 1806 году, чему поспособствовал французский изобретатель Франсуа Исаак де Риваз (он производил водород при помощи электролиза воды).

Прошло несколько десятков лет, и в Англии выдали первый патент на водородный двигатель (1841 год), а в 1852 году немецкие ученые сконструировали ДВС, который мог работать на воздушно-водородной смеси.

В первой половине ХХ века интерес общественности к водородным двигателям был невелик, но с приходом топливно-энергетического кризиса 70-х годов ситуация резко изменилась. В частности, в 1879 году компания BMW выпустила первый автомобиль, который вполне успешно ездил на водороде (без взрывов и водяного пара, вырывающегося из выхлопной трубы).

Следом за BMW, в этом направлении начали работать другие крупные автопроизводители, и к концу прошлого столетия практически каждая уважающая себя автокомпания уже имела концепцию разработки машины на водородном топливе. Тем не менее, с окончанием нефтяного кризиса исчез и интерес общественности к альтернативным источникам топлива, хотя в наше время он снова начинает пробуждаться, подогреваемый защитниками экологии, борющимися за снижение токсичности выхлопных газов автомобилей.

Более того, цены на энергоносители и желание обрести топливную независимость только способствуют проведению теоретических и практических исследований ученными многих стран мира. Самыми активными являются компании BMW, General Motors, Honda Motor, Ford Motor.

Принцип работы и типы водородного двигателя

Основным отличием водородной установки от традиционных двигателей является способ подачи топливной жидкости и последующее воспламенением рабочей смеси. При этом принцип трансформации возвратно-поступательных движений кривошипно-шатунного механизма в полезную работу остается неизменным. Учитывая, что горение нефтяного топлива происходит достаточно медленно, топливно-воздушная смесь наполняет камеру сгорания раньше, чем поршень займет свое крайнее верхнее положение (так называемую верхнюю мертвую точку).

Стремительная реакция водорода дает возможность сдвинуть время впрыска ближе к тому моменту, когда поршень начинает возвращаться к нижней мертвой точке. Нужно отметить, что давление в топливной системе не обязательно будет высоким.

Если водородному двигателю создать идеальные рабочие условия, то он может иметь топливную систему питания закрытого типа, когда процесс смесеобразования будет проходить без участия атмосферных воздушных потоков. В таком случае после такта сжатия в камере сгорания остается водяной пар, который, проходя через радиатор, конденсируется и снова превращается в обычную воду.

Однако применение такого вида устройства возможно только тогда, когда на транспортном средстве имеется электролизер, отделяющий водород от воды для его повторной реакции с кислородом. На данный момент добиться таких результатов крайне сложно. Для стабильной работы двигателей применяется моторное масло, а его испарения являются частью выхлопных газов.

Поэтому беспроблемный запуск силовой установки и ее устойчивая работа на гремучем газе без использования атмосферного воздуха – пока что неосуществимая задача. Различают два варианта автомобильных водородных установок: агрегаты, функционирующие на основе водородных топливных элементов, и водородные двигатели внутреннего сгорания.

Силовые установки на основе водородных топливных элементов

В основе принципа работы топливных элементов лежат физико-химические реакции. По сути, это те же свинцовые аккумуляторные батареи, вот только коэффициент полезного действия топливного элемента несколько выше, чем АКБ, и составляет около 45% (иногда больше).

В корпус водородно-кислородного топливного элемента помещена мембрана (проводит только протоны), разделяющая камеру с анодом и камеру с катодом. В камеру с анодом поступает водород, а в камеру катода – кислород. Каждый электрод заранее покрывают слоем катализатора, в роли которого нередко выступает платина. При его воздействии молекулярный водород начинает терять электроны.

В это же время протоны проходят через мембрану к катоду и под влиянием того же катализатора соединяются с электронами, поступающими снаружи. В результате реакции образуется вода, а электроны из камеры анода перемещаются в электроцепь, подсоединенную к мотору. Проще говоря, мы получаем электрический ток, который и питает двигатель.

Водородные двигатели на основе топливных элементов сегодня используются на автомобилях «Нива», оснащенных энергоустановкой «Антэл-1», и машинах «Лада 111» с агрегатом «Антел-2», которые были разработаны уральскими инженерами. В первом случае одного заряда хватает на 200 км, а во втором – на 350 км.

Следует отметить, что из-за дороговизны металлов (палладия и платины), входящих в конструкцию таких водородных двигателей, подобные установки имеют очень большую стоимость, что существенно увеличивает и цену транспортного средства, на котором они установлены.

Водородные двигатели внутреннего сгорания

Данный тип силовых установок очень похож на распространенные сегодня моторы на пропане, поэтому, чтобы перейти с пропана на водородное топливо, достаточно просто перенастроить двигатель. Уже существует немало примеров подобного перехода, но нужно сказать, что в этом случае КПД будет несколько ниже, чем при использовании топливных элементов. В то же время, для получения 1 кВт энергии водорода потребуется меньше, что вполне компенсирует данный недостаток.

Использование этого вещества в обычном моторе внутреннего сгорания вызовет целый ряд проблем. Во-первых, высокая температура сжатия «заставит» водород вступить в реакцию с металлическими элементами двигателя или даже моторным маслом. Во-вторых, даже небольшая утечка при контакте с раскаленным выпускным коллектором точно приведет к возгоранию.

По этой причине для создания водородных конструкций используются только силовые агрегаты роторного типа, так как их конструкция позволяет уменьшить риск возгорания за счет расстояния между впускным и выпускным коллектором. В любом случае, все проблемы пока удается обходить, что позволяет считать водород достаточно перспективным топливом.

Читать еще:  Что такое воздушный обогрев двигателя

Хорошим примером транспортного средства с водородной установкой может послужить экспериментальный седан BMW 750hL, концепт которого был представлен еще в начале 2000-х годов. Автомобиль оснащен двенадцатицилиндровым мотором, работающим на основе ракетного топлива и позволяющим разогнать машину до 140 км/час. Водород в жидкой форме хранится в специальном баке, и одного его запаса хватает на 300 километров пробега. Если же он полностью расходуется, система автоматически переключается на бензиновое питание.

Водородный двигатель на современном рынке

Последние исследования ученых в области эксплуатации водородных двигателей показали, что они не только очень экологичны (как электродвигатели), но могут быть очень эффективными в плане производительности. Более того, по техническим показателям водородные силовые установки обходят своих электрических собратьев, что уже было доказано (к примеру, Honda Clarity).

Также следует отметить, что, в отличие от систем Tesla Powerwall, водородные аналоги имеют один существенный недостаток: зарядить аккумулятор при помощи солнечной энергии уже не получится, а вместо этого придется искать специальную заправочную станцию, которых на сегодняшний день даже в мировом масштабе насчитывается не так уж и много.

Сейчас Honda Clarity выпущен достаточно ограниченной партией, и приобрести автомобиль можно только в Стране восходящего солнца, так как в Европе и Америке транспортное средство появится только в конце 2016 года.

Также в наше время выпускаются и другие транспортные средства, использующие водородное топливо. К ним относятся Mazda RX-8 hydrogen и BMW Hydrogen 7 (гибриды, работающие на жидком водороде и бензине), а также автобусы Ford E-450 и MAN Lion City Bus.

Среди легковых автомобилей самыми заметными представителями водородных транспортных средств на сегодня являются автомобили Mercedes-Benz GLC F-Cell (есть возможность подзарядки от обычной бытовой сети, а суммарный запас хода составляет около 500 км), Toyota Mirai (работает только на водороде, и одной заправки должно хватать на 650 км пути) и Honda FCX Clarity (заявленный запас хода достигает 700 км). Но и это еще не все, ведь автотранспорт на водородном топливе выпускается и другими компаниями, например, Hyundai (Tucson FCEV).

Плюсы и основные недостатки водородных двигателей

При всех своих преимуществах, нельзя сказать, что водородный транспорт лишен определенных недостатков. В частности, необходимо понимать, что горючая форма водорода при комнатной температуре и нормальном давлении представлена в виде газа, что вызывает определенные трудности в хранении и транспортировке такого топлива. То есть существует серьезная проблема конструирования безопасных резервуаров для водорода, применяющегося в качестве топлива для автомобилей.

Кроме того, баллоны с этим веществом требуют периодической проверки и сертификации, которые могут выполняться только квалифицированными специалистами, имеющими соответствующую лицензию. Также к этим проблемам стоит добавить и дороговизну обслуживания водородного мотора, не говоря уже об очень ограниченном количестве заправочных станций (по крайней мере, в нашей стране).

Не стоит забывать и о том, что водородная установка увеличивает вес автомобиля, из-за чего он может оказаться не столь маневренным, как вам бы того хотелось. Поэтому, учитывая все вышесказанное, хорошенько подумайте: стоит ли приобретать водородное транспортное средство, или пока с этим лучше повременить.

Однако нужно сказать, что и преимуществ в подобном решении немало. Во-первых, ваш автомобиль не будет загрязнять окружающую среду токсичными выхлопными газами, во-вторых, массовое производство водорода может помочь решить проблему резко меняющихся цен на топливо и перебоев в поставках обычных видов топливных жидкостей.

К тому же, во многих странах уже построены сети трубопроводов для метана, и их несложно адаптировать для прокачки водорода с последующей доставкой к заправкам. Производить водород можно как в малых масштабах, то есть на местном уровне, так и массово – на крупных, централизованных предприятиях. Рост производства водорода послужит дополнительным стимулом для роста поставок этого вещества в бытовых целях (например, для отопления домов и офисов).

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Foto2.JPG

После войны появилось достаточно бензина, и об изобретении забыли надолго. Но напомнили выхлопные газы транспорта, использующего бензин и загрязняющего атмосферу. В развитых странах начались разработки водородных двигателей. Известные японские, американские и европейские фирмы уже начали выпуск автомобилей с водородными двигателями. Сбывается мечта Бориса Шелища.

Даниил Гранин, и Алесь Адамович, авторы “Блокадной книги” (1984) взяли интервью у изобретателя. Вот цитата из их книги:

“Происходили истории иного порядка, но столь же характерные, удивительные, свидетельствующие о творческих возможностях человека. Борис Исаакович Шелищ служил техником-лейтенантом в полку аэростатов заграждения.

Он рассказывает: «У нас не было топлива. Чтобы выбрать аэростаты, то есть опустить их из воздуха для перезарядки, надо было включать автомобильные моторы, а бензина не было. Ведь сотни аэростатов висели над городом, они не давали фашистским самолетам снижаться, мешали пикировать, вести прицельное бомбометание. Попробовали мы вручную выбирать (мужчины еще были в сентябре 1941 года), но десять человек расчета не смогли их выбрать.

Таким образом, боевые операции данного вида оружия прекращались: со временем водород тяжелеет, аэростат снижается, вместо трех-четырех тысяч метров висит низко и преграды для самолета не представляет. Встал вопрос – как быть? Мне пришло в голову выбирать аэростаты лифтовой лебедкой. Раздобыл я такую лебедку, привез, но к этому дню не стало электрической энергии.

Орден Красной Звезды

В декабре 1941 г. Комитет по обороне Ленинграда для поднятия боевого духа защитников города организовал выставку изобретений военных рационализаторов. Она разместилась в штабе ПВО в Басковом переулке, 16. Лейтенанту Шелищу было предписано представлять на выставке свое детище. Прямо в актовом зале была установлена «полуторка», работающая на водородном топливе. Выхлопные газы от работающего двигателя не загрязняли воздух благодаря тому, что на выходе образовывался пар. Хотя двигатель несколько часов работал в закрытом помещении, посетители выставки не почувствовали ни дыма, ни гари, ни необычных запахов. Позднее эту машину демонстрировали командующему Ленинградским фронтом генерал-полковнику Л.А. Говорову. Тот одобрил идею. За эту работу Б.И. Шелища в декабре 1941 г. наградили орденом Красной Звезды.

Наградной лист Бориса Шелища

Само изобретение выдвинули на соискание Сталинской премии 1942 г. Но оно не прошло по конкурсу, поскольку тогда еще не было официального решения о принятии его на вооружение в масштабах страны. Позднее, когда такое решение приняли, к этому вопросу уже не вернулись. А лейтенанта Шелища командировали в Москву, чтобы использовать его опыт в частях ПВО столицы.

Водородный двигатель для автомобиля

Водородный двигатель для автомобиля: описание, преимущества, принцип работы

Актуальность вопроса о замене нефтепродуктов более рентабельным и чистым экологически вариантом с каждым днём только прогрессирует.

Сегодня лучшие умы планеты стараются его решить. И многое уже сделано. Лидирующей альтернативой потребителям нефти является водородный двигатель.

Что такое водород, как использовать

При всестороннем рассмотрении водород наиболее соответствует сегодняшним пожеланиям к дающим энергию источникам. Не загрязняет окружающую среду и практически бесконечен, если получать его из обычной воды. Есть уже и автомобили, работающие на таком летучем веществе, как водород. Понятно, что до массового перехода на этот газ вместо бензина ещё далеко. Но тем не менее всё к тому идёт.

В основе используется реакция распада молекул воды на кислородные и водородные атомы. На сегодня применение этой реакции развивается по двум направлениям:

-использующие в своей работе водород двигатели внутреннего сгорания;

-водородные топливные элементы, питающие электродвигатель.

Рассмотрим каждое из них отдельно.

Водородные двигатели внутреннего сгорания

Здесь несколько нюансов. Внушительный нагрев и сжатие заставляют газ реагировать с металлическими составляющими агрегата и смазочной жидкостью. А при утечке, контактируя с раскалённым выпускным коллектором, конечно, он воспламеняется. Учитывая это, нужно использовать моторы роторные, у которых выпускной коллектор на приличном расстоянии от впускного. Что снижает вероятность воспламенения.

Также система зажигания требует некоторых изменений. И агрегат на водороде с внутренним сгоранием уступает по КПД электродвигателю на водородных элементах. Но всё это уже разрабатывается достаточно долго, поэтому не далёк тот день.

Вот пример — BMW 750hL, автомобиль с водородным двигателем. Сошедший с ленты конвейерной маленьким тиражом. Под капотом двигатель на двенадцать цилиндров. Топливом ему служит замес из кислорода и водорода, по составу идентичный ракетному горючему. Машина может набрать максимум 140 км/ч. Газовое ассорти, сжиженно-охлаждённое, содержится в добавочном баке. Его объёма достаточно для покрытия трёхсот километров, а если по пути смесь закончилась, мотор начинает потреблять чистый бензин из основного бака автоматом. Стоимость авто не превышает цен на машины такой же категории, но с карбюраторным движком — порядка 90 тыс. $.

Читать еще:  Характерный свист при запуске двигателя

Агрегаты, работающие от водородных батарей

Здесь принцип работы водородного двигателя — электролиз. Тот же, что у свинцовых аккумуляторов. Только КПД составляет 45%.

Через мембрану такой «батарейки» пройти могут только протоны. Электроды разных полюсов разделены этой мембраной. К аноду подаётся водород, на катод — кислород. Катализатор, покрывающий их (это платина), заставляет терять электроны. Катод притягивает протоны, пропущенные мембраной, и они начинают реагировать на электроны, итог реакции — образование воды и электрического тока. От анода электричество посредством проводов поступает уже к электромотору, т. е. питает его.

Агрегаты, питающиеся от водородных батарей, с рабочими названиями «Антэл-1» и «Антэл-2», уже работают на отечественных авто «Нива» и «Лада» в качестве концепта. Первая силовая установка преодолевает двести тысяч метров за один «полный бак», вторая триста.

О выгодах применения

У водородного карбюраторного мотора горючее только обогащается газовой смесью на 10%, но это на 30–50% понижает расход самого горючего. Получается, что на том же объёме топлива вы будете проезжать, например, не сто пятьдесят, а двести вёрст.

Вот какие достоинства водородного двигателя уже сегодня. А в будущем применение этого чудесного газа, как движущей силы для автомобиля, открывает широчайший ряд выгодных аспектов.

Для получения энергии нужна будет только вода

-бесплатное сырьё — вода, из которой газ можно брать бесконечно;

-во время реакции получаемые вещества вреда экологии не доставляют;

-благодаря реактивному сгоранию КПД рассматриваемого агрегата на порядок выше карбюраторного;

-колоссальная горючесть газа позволяет силовой установке бесперебойно работать при любых атмосферных показателях как минусовых, так и плюсовых;

-детонация при сгорании водородной смеси в разы ниже, чем у бензина, что снижает шумы и вибрацию при работе агрегата;

-здесь не требуется сложных систем трансмиссии, охлаждения и смазки, значит, повышается простота обслуживания благодаря уменьшению числа деталей.

Доводка до совершенства

Чтобы двигатель на водородных элементах работал в постоянном режиме, помимо прочего, ему нужны объёмные аккумуляторы и преобразователи. А в том виде, в котором они доступны сейчас, используется слишком много места для них. Здесь при изготовлении нужен принципиально новый подход.

Топливные элементы ещё слишком дорогие. Пока только ведётся поиск альтернативных материалов для их производства.

Не доработана пожаробезопасность силовой установки. И вопрос ёмкостей для водорода остаётся открытым. Само устройство водородного двигателя, можно сказать, ещё только приобретает будущие черты.

Вот такая альтернатива нефтепродуктам есть у человечества на сегодня. И работа в этом направлении ведётся всё интенсивнее. Про то, как работает водородный двигатель сейчас и как он будет работать завтра, можно говорить только в общих чертах. Ясно одно — за водородом будущее нашей планеты.

По материалам: http://autodriving.net

История создания водородного двигателя

Начнем с того, что идеи построить водородный мотор появились еще в 1806 г. Основоположником стал Франсуа Исаак де Риваз, который получал водород из воды методом электролиза. Как видно, двигатель на водороде «родился» задолго до того, как был поднят ряд вопросов касательно окружающей среды и токсичности выхлопа.

Другими словами, попытки запустить ДВС на водороде были предприняты не для защиты окружающей среды, а в целях банального использования водорода в качестве топлива. Спустя несколько десятков лет (в 1841 г.) был выдан первый патент на такой двигатель, в 1852 г. в Германии появился агрегат, который успешно работал на смеси воздуха и водорода.

Однако после окончания войны дальнейшее развитие водородного двигателя было приостановлено как в СССР, так и во всем мире. Затем об этом двигателе вспомнили только тогда, когда в 70-е годы XX века случился топливный кризис. В результате компания BMW в 1979 г. построила автомобиль, двигатель которого использовал водород в качестве основного топлива. Агрегат работал относительно стабильно, не было взрывов и выбросов водяного пара.

Другие автопроизводители также начали работы в этой области, в результате чего к концу XX века появилось не только много прототипов, но и вполне успешно действующих образцов двигателей на водородном топливе (бензиновый и дизельный двигатель на водороде).

Однако после того как топливный кризис окончился, работы над водородными ДВС также были свернуты. Сегодня интерес к альтернативным источникам энергии снова растет, теперь уже по причине серьезных экологических проблем, а также с учетом того, что запасы нефти на планете быстро сокращаются и на нефтепродукты закономерно растут цены.

Также правительства многих стран стремятся стать энергонезависимыми, а водород является вполне доступной альтернативой. На сегодняшний день над водородными ДВС ведут работы GM, BMW, Honda, корпорация Ford и т.д.

Забытые герои | Водородный лейтенант

Этот рассказ о человеке, благодаря изобретению которого существовала система аэростатного заграждения Ленинграда и Москвы. Сколько она спасла жизней и материальных ценностей во время войны можно только догадываться. Вот только после войны и сам изобретатель и его изобретение были незаслуженно забыты. И только в наши дни в мире начались разработки перехода двигателей внутреннего сгорания на водород.

Борис Исаакович Шелищ родился в Киеве 28 сентября 1908 года в семье ткача. После смерти отца в 1923 году Борис с матерью продолжили его дело. В 1928 году он переезжает в Ленинград, где устраивается работать в типографию, но вскоре призывается на срочную службу в РККА. После демобилизации в 1932 году проходит путь от техника автопарка до главного механика трикотажной фабрики. В 1935 году получает своё первое авторское свидетельство — на «Устройство для регулирования подачи топлива к карбюратору двигателя на моторных повозках».

Борис Исаакович Шелищ.

Уже 23 июня 1941 года Борис Исаакович призывается в Красную Армию. Он попадает в 3-й полк аэростатов заграждения 2-го корпуса ПВО на должность автотехника. Аэростаты заграждения накачивались водородом, который из-за пористости оболочки утекал в атмосферу, уступая место в аэростате другим атмосферным газам. Из-за загрязнения водорода снижалась подъёмная сила аэростата и, соответственно, максимальная высота подъема. Кроме того, получающаяся смесь — гремучий газ — взрывоопасна. По официальной версии, именно образование гремучего газа стало причиной крушения дирижабля «Гинденбург». Поэтому по регламенту аэростаты необходимо было перезаправлять, когда доля посторонних газов достигнет 17 % общего объёма аэростата. На практике, водорода не хватало, и перезарядку аэростатов производили как можно позже, каждые 25-30 дней, доводя концентрацию газов до 20-25% и рискуя быть взорванным.

Газгольдер для заправки аэростатов в Ленинграде на Невском проспекте. 1941 г.

Подъем аэростатов воздушного заграждения с автомобильных лебедок.

Для спуска и подъёма аэростатов использовались лебёдки, установленные на полуторки ГАЗ-АА и работающие от бензинового двигателя грузовика, пока в сентябре 1941 года в Ленинграде не закончился бензин. Его и до этого выдавали только на боевую работу, причем отпускали с точностью до 100 граммов. За его перерасход грозил военный трибунал. Весь транспорт ПВО, кроме двух газогенераторных автомобилей, работавших на дровяных чурках, был остановлен. Все грузы переносили на руках, перевозили на санях и тележках. Раненых и больных вывозили тоже на санях. А за один боевой подъем аэростатов только одного полка аэростатного заграждения сжигалось около 1,5 тонн бензина. Всего же, в корпусе аэростатного заграждения Ленинграда было три полка. Кроме того, аэростатами пользовались и воздушные наблюдатели.

Шелищ предложил переоборудовать подъемный механизм, используя для спуска аэростатов лифтовые электролебедки из соседних домов. Они должны были устанавливаться на грузовики вместо бензиновых. Но вскоре в блокадном Ленинграде не стало и электричества. Пытались использовать и ручной привод, но с таким механизмом не могли справиться даже десять здоровых мужчин. К тому же большую часть рядовых и сержантов из аэростатных частей направили в пехоту, и на действующих постах вместо 12 человек осталось всего 4-5, в основном девушки.

Борис Исаакович пришел к мысли использовать в качестве горючего отработанный аэростатами водород, который прежде просто выпускали в атмосферу. По воспоминаниям самого Шелища, на эту идею его вдохновил эпизод из романа Жюля Верна «Таинственный остров», в котором разложенная на водород и кислород вода называлась «топливом будущего». В Ленинграде водород вырабатывал небольшой химический заводик, с трудом справляясь с потребностью ПВО. Водорода с химзавода постам аэростатного заграждения хватало не всегда. Тогда его добывали на армейских установках, которые размешались на шасси грузовиков ЗИС-5, имели смесители, очистители и скрубберы.

Читать еще:  Qr20 nissan что за двигатель

С разрешения командования был проведён эксперимент, в котором шланг от аэростата был напрямую подсоединён к двигателю. После нескольких минут стабильной работы произошёл взрыв газгольдера, а сам Борис Шелищ получил контузию. Однако позже изобретатель добавляет между двигателем и газгольдером гидрозатвор, сделанный кустарным способом из огнетушителя и обрезков труб, который отсекал открытое пламя и не позволял вспышкам в двигателе дойти до газгольдера. Решили сначала в каждом полку оборудовать, таким образом, по пять постов и после десяти подъемов принять окончательное решение. Шли на риск, но риск себя оправдал. Шелищ ввел дополнительно в двигатель капельную подачу воды, что смягчило процессы горения. Сам Шелищ отмечал, что двигатель на водородном топливе лучше заводился в мороз, а стендовые испытания показали меньший износ деталей, чем при работе на бензине. Мощность двигателя на водороде достигала 20 лошадиных сил или половину мощности при работе на бензине.

Прибывшая комиссия одобрила работу Шелища, а командование и приказало перевести все аэростатные лебёдки на водородное топливо, поскольку большинство аэростатов уже не поднималось. За десять дней было переоборудовано двести автомобилей, позже еще 50. После этого — весь 1942 год и до самой Победы — автолебедки постов аэростатного заграждения работали на отработанном водороде, выпущенном из аэростатов. Только в Ленинграде благодаря изобретению Б. И. Шелища было условно сэкономлено около ста тонн бензина. Условно потому, что реального–то бензина не было.

Ленинградские войска ПВО к началу Отечественной войны уже имели некоторый опыт боевого применения аэростатов заграждения, приобретенный во время войны с белофиннами. В первые же дни после 22 июня в городе были развернуты 328 постов аэростатного заграждения, объединенных в три полка. Посты, размещенные в шахматном порядке, прикрывали территорию города, подходы к нему, часть Финского залива, Морской канал, воздушные подступы к Кронштадту. Расстояние между постами по фронту и в глубину — около километра. Посты были на территориях промышленных предприятий и на городских площадях, во дворах домов и на припортовых площадках, в парках и скверах, на пустырях, а также на баржах в прибрежных водах. Каждый пост имел два одинаковых аэростата, которые в зависимости от обстановки поднимали в воздух поодиночке или тандемом, вытягивая трос с автомобильной лебедки. Одиночный аэростат обычно поднимался на высоту 2-2,5 км, верхний аэростат тандема — на 4-5 км. К тросам аэростаты крепили системой строп. Как правило, аэростаты поднимали в воздух лишь на темное время суток. Во-первых, при свете дня противнику легко было их уничтожить, а во-вторых, бомбить город фашисты летали в основном ночью.

По существовавшей тогда практике бомбометания противник стремился наносить удары с небольшой высоты или на выходе из пике. Это обеспечивало большую точность удара и при этом относительную безопасность для бомбардировщиков: на малых высотах эффективность противодействия истребительной авиации и зенитной артиллерии значительно ниже. Лишить противника преимуществ малой высоты и была призвана система аэростатов заграждения. Посты аэростатного заграждения вели и активную борьбу с бомбардировщиками. При столкновении с тросом крыло самолета сминалось, а то и разрезалось, самолет опрокидывался. Кроме того, к каждому тросу крепились мины, взрывавшие самолеты.

Аэростаты заграждения наносили авиации противника существенный урон. В еще большей мере они препятствовали выполнению вражескими летчиками данных им заданий. Поэтому с первых месяцев войны немецкая авиация вела охоту на аэростаты: истребители расстреливали их зажигательными снарядами. Воспламенялся вытекавший из пробоин водород, и выражение «небо в огне» становилось отнюдь не метафорой.

За время войны полки аэростатного заграждения Ленинграда поднимали аэростаты около 500 раз. Несложные подсчеты показали, что аэростаты в ленинградском небе проработали более миллиона аэростато-часов, большинство из которых благодаря изобретению Шелища.

Командование Ленинградского фронта, осознавая значимость изобретения Шелища, 20 декабря 1941 года наградило его орденом Красной Звезды. В представлении к награждению было отмечено, что его техническая новинка позволила сэкономить только в масштабах 2-го корпуса ПВО 502 тысячи рублей, и имела огромное оборонное и народно-хозяйственное значение.

Первый лист наградного листа Шелища.

Уже в январе 1942 года двигатель, работающий на водороде, демонстрировался на выставке работ военных изобретателей и рационализаторов. Там двигатель оставили работать в закрытом помещении, так как вместо выхлопных газов выделялся водяной пар. Само изобретение выдвинули на соискание Сталинской премии 1942 г. Но оно не прошло по конкурсу, поскольку тогда еще не было официального решения о принятии его на вооружение в масштабах страны. Позднее, когда такое решение приняли, к этому вопросу уже не вернулись.

В том же 1942 году Шелища командируют в Москву для внедрения своей технологии в московские части ПВО. В Москве на водородное топливо было переведено триста двигателей. Летом 1943 года Борис Исаакович подаёт заявку об изобретении, зимой 1945 публикуется описание изобретения к авторскому свидетельству СССР с заголовком: «Способ эксплуатации установок с аэростатами заграждения». К 1943 году Шелищ получает звание техника-лейтенанта, а к 1945 году — звание старшего техника-лейтенанта.

После Победы аэростаты заграждения быстро расформировали: не стало «бросового» водорода, который служил топливом для двигателя. Но еще долгие годы списанные двигатели, которые во время войны питались водородом, работали в колхозах и совхозах.

Газгольдеры для заправки аэростатов воздушного заграждения на Большой Ордынке. Москва.

По окончании войны Борис Исаакович сначала возвращается на трикотажную фабрику, а с 1948 года работает на автотранспортных предприятиях. Он наконец-то получает высшее образование на факультете экономики университета марксизма-ленинизма. В середине 1970-х годов, когда водородная энергетика переживала бурный рост, изобретателя приглашают читать лекции в АН СССР. Как участника обороны Ленинграда Шелища наградили медалью «За оборону Ленинграда», а по окончанию войны — медалью «За победу над Германией в Великой Отечественной войне 1941-1945 гг.».

3 августа 1974 года в передовой статье газеты «Правда» под названием «Топливо будущего — водород» ее автор академик В. Струминский писал: «Даже если в мире исчезнут уголь и нефть, СССР энергетическая катастрофа не грозит, поскольку советские ученые, опередив американскую науку, нашли альтернативный источник энергии — водород. В Сибирском отделении Академии наук СССР в 1968 году, на год раньше, чем американцы нашли способ использовать водород в качестве автомобильного топлива». Неожиданно после публикации статьи в редакцию пришло опровержение от группы ветеранов ПВО Ленинградского фронта. В ней они сообщали, что водород в качестве автомобильного топлива был применен еще в 1941 году в блокадном Ленинграде. Причем не в качестве эксперимента, а массово, как единственное топливо к двигателям внутреннего сгорания. А придумал и внедрил это техник-лейтенант 3-го полка аэростатных заграждений ПВО Ленинградского фронта Шелищ Борис Исаакович. После поступившего опровержения приоритет Б.И. Шелища подтвердила Комиссия по водородной энергетике Академии наук СССР. Однако партийная газета опровержения не опубликовала.

Ради справедливости отметим, что первый двигатель внутреннего сгорания, работающий на водороде, создал Франсуа Исаак де Риваз в 1806 году. Водород изобретатель производил электролизом воды. Правда, это был единичный опытный двигатель. Шелищ же сумел применить водород в массовом масштабе.

Борис Исаакович Шелищ скончался 1 марта 1980 года в возрасте 71 года и был похоронен на Преображенском еврейском кладбище.

Постер документального фильма «Водородный лейтенант. Борис Шелищ»

В память о талантливом изобретателе потомкам осталась лишь одна вещь — огнетушитель-гидрозатвор, сконструированный Шелищем, который сегодня хранится в музее ПВО Санкт-Петербурга. А в 2006 году режиссер и автор сценария Алексей Артемьев снял документальный фильм «Водородный лейтенант. Борис Шелищ».

В заключение отметим, что до сегодняшнего дня ученые не нашли способа безопасного массового применения водорода на автотранспорте. Поэтому единственным массовым применением водорода в качестве топлива для 550 автомобилей ПВО Ленинграда и Москвы была система изобретенная лейтенантом Шелищем.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector