| 21681190 23552 13350 920 1твовали развитию технич. методов прослеживания и измерения движущихся космич. аппаратов на межпланетных расстояниях, открыв новые области применения ИСЗ. Сов. учёные впервые разработали системы космич. телевидения и космич. связи. Высокоинформативные телеметрич. системы позволяют надёжно контролировать работу космич. аппаратов и передачу науч. информации с их борта на Землю.
Большое практическое значение имеют ИСЗ в нар. х-ве. С помощью спутников связи «Молния-1» (запускаются с 1965), «Молния-2» (с 1971), «Молния-1С», «Молния-3» (с 1974), «Радуга» (с 1975), телевиз. спутника «Экран» (с 1976) и сети наземных приёмных станций «Орбита» осуществляются передачи телевидения и многоканальная радиосвязь, успешно установлена междунар. телеф. связь. Создана спец. система приёма, оперативной обработки и распространения поступающей метеорологич. информации («Метеор»). Практич. использование космич. техники включает также географич., геологич. и геофизич. исследования, поиски полезных ископаемых, использование спутников для контроля за уровнем загрязнения атмосферы, Мирового океана, для навигации, сельского, лесного х-ва и т. д.
С 1957 развивается междунар. сотрудничество в области космич. исследований. В 1966 для координации деятельности различных министерств и ведомств по разработке и выполнению междунар. программ решением Сов. пр-ва был создан Совет по междунар. сотрудничеству в области исследования и использования космич. пространства при АН СССР («Интеркосмос»). Наиболее крупные программы совместных работ СССР осуществляет со странами социалистич. содружества, а также с Францией, США, Индией и др. В 1969-76 запущено 16 спутников серии «Интеркосмос». Св. 10 франц. и сов.-франц. науч. экспериментов было выполнено на сов. космич. аппаратах типа «Луноход», «Марс», «Прогноз» и «Ореол». В апр. 1975 сов. РН был запущен индийский спутник «Ариабата». В июле 1975 был проведён первый междунар. эксперимент с участием пилотируемых кораблей СССР и США по программе ЭПАС («Союз-Аполлон»), к-рый явился важным шагом в развитии междунар. сотрудничества в исследовании и использовании космич. пространства в мирных целях. На основе договорённости, достигнутой в 1976, в 1978-83 граждане социалистич. стран, участвующих в программе «Интеркосмос», совершат полёты совместно с сов. космонавтами на сов. космич. кораблях и орбитальных станциях.
В разработке и реализации программы изучения околоземного космич. пространства, Луны и планет Солнечной системы участвуют мн. науч. учреждения АН СССР - Физ. ин-т им. П. Н. Лебедева, Ин-т прикладной математики, Ин-т земного магнетизма, ионосферы и распределения радиоволн, Физико-технич. ин-т им. А. Ф. Иоффе, Ин-т проблем управления, а также созданный в 1965 Ин-т космич. исследований АН СССР. Выдающийся вклад в разработку теоретич. проблем космонавтики, в решение принципиальных вопросов, касающихся реализации сов. космич. программы, в создание новых методов и средств исследования космич. пространства внёс М. В. Келдыш. Пионером освоения космоса стал С. П. Королёв. В 1957 под его рук. был создан первый ракетно-космич. комплекс и запущен первый ИСЗ. Не ограничивая свою деятельность созданием РН и космич. аппаратов, Королёв осуществлял общее технич. руководство работами по первым космич. программам и стал инициатором развития ряда прикладных научных направлений, обеспечивающих дальнейший прогресс в создании РН и космич. аппаратов.
Большое значение для разработки средств изучения околоземного космич. пространства имела деятельность виднейшего конструктора космич. аппаратов и ракетно-космич. систем М. К. Янгеля. Он и руководимый им коллектив внесли существенный вклад в развитие и создание базы междунар. сотрудничества социалистич. стран в области спутниковых исследований. Разработка АМС серий «Луна», «Венера», «Марс», начатая под рук. Королёва, была успешно продолжена Г. Н. Бабакиным, создавшим последующие конструкции этих сложнейших космич. автоматов. Становление и развитие отечественного жидкостного ракетного двигателестроения, создание силовых установок совр. космич. ракет связано с именем одного из пионеров ракетно-космич. техники В. П. Глушко. Мощные ЖРД, разработанные под его руководством, применяются на всех сов. РН.
В создание ЖРД космич. станций и кораблей большой вклад сделан А. М. Исаевым, ЖРД верхних ступеней РН - С. А. Косбергом, систем управления многих РН - Н. А. Пилюгиным, стартовых комплексов многих РН - В. П. Барминым. Для развития и совершенствования космич. техники важное значение имеют работы В. Н. Челомея.
Значит, вклад в разработку и реализацию сов. космич. программы внесён также учёными Ю. А. Ишлинским, Б. Н. Петровым, Г. И. Петровым и др.; в изучение Луны и планет - А. П. Виноградовым; в осуществление программы медико-биологич. космич. исследований - В. В. Париным, Н. М. Сисакяном, О. Г. Газенко и др.
О масштабах работ, ведущихся по космонавтике в СССР, можно судить по количеству запущенных искусств, спутников Земли, Солнца, Луны, Марса и Венеры, число к-рых на 1 янв. 1977 составило ок. 1100.
Периодич. издания. Теоретич. работы в области космич. физики и астрономии, биологии и медицины, описания приборов для космич. исследований и конструкций космич. аппаратов публикуются в науч. журналах АН СССР «Космические исследования» (с 1963), в «Вестниках АН СССР» (с 1931), вопросы космич. науки и техники - в журналах «Земля и Вселенная» (с 1965), «Природа» (с 1912), «Авиация и космонавтика» (с 1918) и др.
См. также Космонавтика, «Луна», «Марс», «Венера», «Восток», «Восход», «Союз», «Салют», «Молния», «Орбита», Лунный самоходный аппарат, ЭПАС, Космодром. Б. В. Раушенбах, Г. А. Назаров.
Энергетическая наука и техника
В дореволюц. России науч. исследования, направленные на освоение и использование огромных энергетич. ресурсов страны, носили разрозненный характер и часто были результатом инициативы и усилий отд. учёных и инженеров. Напр., в 1910-11 Г. О. Графтио разработал проект Волховской ГЭС. В 1913 Г. М. Кржижановский выдвинул идею создания крупной ГЭС на Волге около Самары, а накануне Окт. революции 1917 выполнил ряд работ, в к-рых обосновал значение проблемы стр-ва мощных районных электростанций на базе местного топлива и гидроэнергии и их объединения сетями высокого напряжения в крупные электро-энергетич. системы. Из-за технич. отсталости царской России мн. проекты и предложения оставались нереализованными. До Окт. революции 1917 в стране была сооружена (1914) единственная крупная районная электростанция («Электропередача» в Моск. области). Построенная под рук. Р. Э. Классона, эта станция была первой в мире ГЭС, работающей на торфе.
Передовые идеи рус. учёных-энергетиков нашли практич. воплощение лишь после Окт. революции. Науч. энергетич. школа в СССР, основанная в 20-х гг. Г. М. Кржижановским, ведёт своё начало от историч. плана ГОЭЛРО. Этот план был первым творческим опытом долгосрочного планирования развития нар. х-ва на базе его электрификации. Трудами Кржижановского, Е. А. Руссаковского, А. Е. Пробста началась систематическая разработка комплексных проблем энергетики, таких, как: единый энергетич. баланс страны; основы развития электроэнергетич. систем; основы энергетики и электрификации отраслей нар. х-ва; энергоресурсы и их комплексное использование с учётом развития энергетики, пром-сти, транспорта, с. х-ва. Под ред. А. В. Винтера и Кржижановского был издан «Атлас энергетических ресурсов СССР» (1933-35). Были исследованы вопросы рациональной структуры и экономич. режима эксплуатации сложных электроэнергетич. систем; даны методы энергоэкономич. изучения режима и параметров эксплуатации в электроэнергетич. системах электростанций различного типа; исследованы вопросы теплофикации и роли теплоэлектроцентралей как составной части электроэнергетич. систем.
Узловые вопросы комплексной электрификации нар. х-ва изучались в тесной связи с вопросами электроснабжения пром. и с.-х. р-нов на базе местных энергоресурсов. Большой заслугой энергетич. науки было создание получившего широкое практич. применение метода комплексных исследований, рассматривающего каждый элемент энергетики во взаимодействии с др. элементами и окружающей средой. В 60-х гг. получила теоретич. завершение науч. концепция Единой электроэнергетич. системы (ЕЭЭС) страны, что имело важное значение для планомерной электрификации нар. х-ва.
Возможности использования ЭВМ и вычислит, математич. методов позволили развивать энергетич. науку в направлении системных исследований. На этой основе изучены общие закономерности развития энергетики как совокупности больших энергетич. систем с иерархичным построением; исследованы вопросы оптимального управления системами (планирование, проектирование, эксплуатация) при неполной начальной информации; путём многовариантных расчётов выбраны оптимальные структуры систем, а также наилучшие пропорции развития топливно-энергетич. комплекса страны в целом с учетом развития единой системы газоснабжения и системы нефтеснабжения; созданы методы долгосрочного прогнозирования и др.
Электроэнергетика. Для развития сов. электроэнергетики характерна постоянная тенденция к централизации электроснабжения, созданию мощных электрических станций, объединённых в электроэнергетич. системы и использующих местные энергоресурсы (5 энергосистем в 1928, 28 к 1937). К 1935 Моск. электроэнергетич. система стала крупнейшей в Европе, объединив тепловые конденсац. и теплофикац. электростанции, работавшие преим. на подмосковном угле и торфе. С 1937 к этой системе подсоединены 2 ГЭС (Иваньковская и Сходненская). Ленингр. система к 1935 объединяла все типы станций - ГЭС и ТЭС (конденсационные и теплофикационные, потреблявшие исключительно местное топливо).
С увеличением мощности электроэнергетич. систем и дальности линий электропередачи (ЛЭП) стала актуальной проблема устойчивости электроэнергетич. систем и повышения надёжности параллельной работы электростанций. Интенсивное исследование этой проблемы было начато в СССР в 1926-27. В 30-х гг. опубликован ряд работ, посвящённых методам расчёта устойчивости (С. А. Лебедев, П. С. Жданов и др.).
С ростом мощности электроэнергетич. систем возрастали напряжения ЛЭП. В 30-х гг. были освоены напряжения 110, 150 и 220 кв-сооружены возд. линии электропередачи, трансформаторные подстанции, создана аппаратура защиты. В связи с усложнением электроэнергетич. систем и стр-вом протяжённых ЛЭП большое значение приобрели исследования с использованием расчётных электрич. моделей, особенно динамических, позволяющих воспроизводить сложные физ. процессы и явления. Работы по моделированию электроэнергетич. систем проводились в Энергетич. ин-те АН СССР (с 1961 Гос. н.-и. энергетич. ин-т им. Г. М. Кржижановского, ЭНИН, Москва) в 1936-41, затем в Ленингр. политехнич. ин-те, а начиная с 1944 - в Моск. энергетич. ин-те (МЭИ).
С сер. 40-х гг. важное место в науч. исследованиях начинает занимать изучение проблемы объединения крупных районных электроэнергетич. систем линиями электропередач высокого напряжения - 330, 400 и 500 кв. К 1976 общая протяжённость электрич. сетей напряжением св. 35 кв превысила 600 тыс. км. Успехи в области электропередачи позволили приступить к решению проблемы объединения электроэнергетич. систем и создания ЕЭЭС страны. С этой целью в ЭНИН АН СССР в 1945-60 были разработаны: методика определения технико-экономич. эффективности объединения электроэнергетич. систем; методика расчёта использования мощности ГЭС с учётом графиков электрич. нагрузок электроэнергетич. систем; метод определения режима нагрузок ЕЭЭС Европ. части СССР; вопросы структуры и энергобаланса объединения электроэнергетич. систем Центра и Поволжья; перспективы развития ЕЭЭС Сибири.
В кон. 60-х гг. было завершено создание ЕЭЭС Европ. части СССР и сформированы мощные энергообъединения в Сибири и Ср. Азии. В сер. 70-х гг. в СССР создана крупнейшая в мире ЕЭЭС, объединяющая св. 70 районных электроэнергетич. систем и работающая совместно с электроэнергетич. системами стран - членов СЭВ. Общая установленная мощность электростанций, входящих в эту систему, превышает 150 Гвт, в то время как мощность всех электростанций СССР составляет ок. 220 Гвт.
Советская электроэнергетика занимает передовые позиции в мире. Осн. направления её развития - концентрация генерирования электроэнергии и повышение пропускной способности высоковольтных ЛЭП. К 1976 в СССР насчитывалось более 60 крупных ТЭС и ГЭС мощностью от 1 до 6 Гвт. Их общая установленная мощность составляет почти половину всех энергетич. мощностей страны.
Высоких технико-экономич. показателей достигли тепловые электростанции. Удельный расход условного топлива на 1 квт*ч отпущенной электроэнергии составляет на ТЭС ок. 340 г. Отличит, особенность сов. электроэнергетики - широкое стр-во теплоэлектроцентралей (ТЭЦ), отпускающих потребителю не только электроэнергию, но и тепловую энергию за счёт тепла отработавшего пара. Комбинированное произ-во энергии на ТЭЦ даёт в год до 25 млн. т экономии условного топлива (11% всего топлива, идущего на произ-во электроэнергии). Важное значение придаётся использованию в качестве топлива для ТЭС дешёвых углей таких месторождений, как Канско-Ачинское, Экибастузское и др.
Достижения сов. электроэнергетики стали возможны благодаря коренному изменению науч. концепций энергетики и конструкций турбин и генераторов, котлоагрегатов, трансформаторов и преобразоват. устройств, ЛЭП и гидротехнич. сооружений. Работы по технич. оснащению совр. оборудованием электростанций и электроэнергетич. систем ведутся многими н.-и. и проектно-конструкторскими орг-циями. Благодаря усилиям учёных, инженеров и техников в СССР созданы уникальные гидроагрегаты единичной мощностью св. 500 Мвт, турбоагрегаты (800 и 1200 Мвт), паровые котлы с производительностью 2500 т/ч, намечено сооружение сверхдальних линий высокого напряжения (1150 кв перем. тока и 1500 кв постоянного тока ) для соединения электроэнергетич. систем Ср. Азии и Сибири с ЕЭЭС Европ. части СССР. Наряду с совершенствованием традиц. способов передачи электроэнергии сов. учёные разрабатывают принципиально новые способы передачи значит, количеств электроэнергии.
Успешно решаются задачи, связанные с прямым преобразованием тепловой энергии в электрическую. В 1962-65 проведены теоретич. и экспериментальные исследования, в результате чего в 1965 была создана модельная энергетич. установка, а в 1971 дала ток первая в СССР опытно-пром. установка с магнитогидродинамич. генератором, имеющим расчётную мощность 20-25 Мвт, а в марте 1975 был осуществлён пуск очередной установки мощностью 12,5 Мвт.
Характерная особенность совр. энергетич. науки - разработка таких перспективных направлений, как ядерная и термоядерная энергетика. Решение проблемы развития ядерной энергетики имеет большое научное, технич. и экономич. значение в связи с уменьшением природных запасов угля, нефти и газа (на к-рых работают ТЭС), удорожанием их добычи и т. д. В 70-х гг. наметилась тенденция ускоренного развития ядерной энергетики, доля которой в общем количестве вырабатываемой в мире электрич. энергии неуклонно возрастает.
Важное место в электроэнергетике занимают проблемы, связанные с новыми методами преобразования тепловой и хим. энергии в электрическую, использованием внутр. тепла Земли и солнечной радиации, разработкой методов и средств аккумулирования значит. количества электрич. энергии. Большое внимание уделяется автоматизации как отд. электростанций, так и электроэнергетич. систем. Дальнейший прогресс в энергетике связан с кибернетизацией энергосистем, разработкой автоматизиров. систем управления электроэнергетикой (В. А. Веников и др.). Существ, вклад в развитие совр. электроэнергетики-труды И. А. Глебова, М. П. Костенко, Л. А. Мелентьева, В. И. Попкова, В. М. Тучкевича, Д. Г. Жимерина, Н. Н. Ковалёва, Н. С. Лидоренко, Н. В. Разина и мн. др.
Осн. исследования по проблемам электроэнергетики проводятся в ЭНИН, Всесоюзном гос. проектно-изыскат. и н.-и. ин-те энергетич. систем и электрич. сетей (ин-те чЭнергосетьпроект», Москва), Всесоюзном электротехнич. ин-те им. В. И. Ленина (ВЭИ, Москва), МЭИ, Всесоюзном н.-и. ин-те постоянного тока, Сибирском энергетич. ин-те АН СССР (Новосибирск) и др.
См. также Электроэнергетика, Электротехника, Электростанция, Линия электропередач и, Магн итог идродинамический генератор.
Гидроэнергетика. После Окт. революции 1917 началось освоение богатейших гидроресурсов страны. В июне 1918 СНК принял решение о стр-ве первенца сов. гидроэнергетики - Волховской ГЭС мощностью 58 Мвт. Вопросы гидроэнергетич. стр-ва заняли важное место в ленинском плане ГОЭЛРО, при подготовке к-рого были обобщены результаты работ, проведённых виднейшими рус. учёными и инженерами в области использования гидроресурсов, а также сформулированы осн. положения и принципы рационального использования водной энергии (экономичность, комплексность, регулирование стока, высоконапорность и работа в системе). Эти принципы сохранили своё основополагающее значение на всех этапах развития сов. гидроэнергетики.
К кон. 20-х гг. были построены 6 ГЭС мощностью свыше 1 Мет. Стр-во этих станций положило начало и сов. гидромашиностроению. Первые гидротурбины небольшой мощности строил Моск. з-д им. М. И. Калинина; средние и крупные агрегаты изготовлялись на Ленингр. металлич. з-де (ЛМЗ). Выпущенная в 1924 на ЛМЗ первая радиально-осевая турбина мощностью 370 кет при напоре 14 л (для Окуловской ГЭС) в 12 раз превысила среднюю мощность гидротурбин, построенных до 1917.
Выдающимся достижением советского гидростроения было сооружение в 1932 Днепровской ГЭС, проект которой был разработан группой учёных под рук. И. Г, Александрова. Каждая из её турбин значительно превышала единичную мощность самых крупных электростанций дореволюц. России и с избытком перекрывала всю установленную мощность Волховской ГЭС. Бетонная плотина станции представляла собой одно из наиболее грандиозных сооружений в мировой гидроэнергетич. практике. Здесь же впервые в СССР для электропередачи было применено напряжение 154 кв. На Днепровской ГЭС было установлено уникальное по тем временам гидроэнергетич. оборудование.
В науч. плане проектирование и стр-во Днепровской ГЭС повлекло за собой развитие исследований по гидравлике сооружений, изучению и укреплению скальных оснований, теории расчёта гравитац. плотин, гидравлике турбин, технологии и прочности бетона. Архит. решение здания и всего ансамбля сооружений Днепровской ГЭС является примером органич. единства архитектуры и строит, техники.
В связи с развитием нар. х-ва в период первых пятилеток встал вопрос о комплексном использовании крупных рек Вост.-Европ. равнины - Волги, Камы, Свири и др. Сложность использования гидроэнергетич. ресурсов этих рек состояла в том, что гидротехнич. сооружения надо было возводить на глинах и песках. Мирового опыта гидротехнич. стр-ва на таких грунтах не было. В результате н.-и. работ по теории гидросооружений, фильтрац. и статич. расчётов, по устойчивости грунтов и сооружений были разработаны и возведены плотины нового типа на песчаных и глинистых основаниях с напором до 30 м, что зарубежными специалистами ранее считалось не осуществимым.
Перед Великой Отечеств, войной 1941- 1945 была введена в эксплуатацию Нижнесвирская ГЭС им. Г. О. Графтио, оборудованная крупнейшими в то время поворотно-лопастными турбинами мощностью 29 Мет с диаметром рабочего колеса 7,4 м. Эта ГЭС впервые в мировой практике сооружена на сжимаемых глинистых грунтах с очень низким коэфф. сдвига. Сов. гидростроители успешно справились с трудностями стр-ва плотины на моренном основании, применив оригинальную «наклонную» компоновку гидростанции. При возведении сооружений Свирьстроя проводились модельные испытания, что явилось основой нового в исследованиях экспериментального метода электрогидродинамич. аналогий (ЭГДА) Н. Н. Павловского.
Важный этап в развитии гидроэнергетики связан с освоением громадных энергетич. возможностей Волги. Началом её использования для нужд энергетики, судоходства и водоснабжения было стр-во в 1932-37 Канала им. Москвы с двумя электростанциями ср. мощности (Иваньковской и Сходненской) и двумя малой мощности (Карамышевской и Перервинской). Вслед за постройкой Иваньковской ГЭС на Волге развернулось стр-во двух гидроузлов в р-не Углича и Рыбинска.
После Великой Отечеств, войны советская гидроэнергетика поднялась на качественно новый уровень развития. С внедрением автоматизации электростанций производительность труда на них по сравнению с довоен. уровнем повысилась на 50%; завершилась полная автоматизация районных ГЭС, начались телемеханизация и автоматизация энергетич. систем; уже к кон. 1952 был закончен перевод на телеуправление 60% всех ГЭС. Среди объектов гидроэнергостроительства в 1946-58 первое по важности место заняли ГЭС Волжско-Камского каскада. Были сооружены Горыновская и Камская ГЭС, в 1958 состоялся пуск на полную мощность (2,3 Гвт) Волжской ГЭС им. В. И. Ленина. В том же году вошли в строй первые агрегаты Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС. Гидротехнич. стр-во на Волге потребовало выполнения обширных науч. исследований, разработки новых технич. решений и конструкций. Такого рода гидроузлы предусматривают пропуск через гидротехнич. сооружения громадных масс воды; напр., для Волжской ГЭС им. 22-го съезда КПСС расчёт проведён на поток с расходом в 64 000 м3/сек, обладающий огромной энергией, значит, часть к-рой необходимо погасить при пропуске через сооружения. На этих ГЭС установлены уникальные турбины с диаметром рабочего колеса св. 9 м. Днепровский каскад пополнился Каховской ГЭС, было развёрнуто стр-во Кременчугской и Днепродзержинской ГЭС. На Севано-Разданском каскаде в Армении были введены 4 новые ГЭС. Началось освоение богатейших запасов водной энергии вост. Казахстана и Сибири, где были возведены ГЭС: Иркутская на Ангаре, Новосибирская на Оби, Усть-Каменогорская на Иртыше и начато стр-во Братской ГЭС на Ангаре и Бухтарминской ГЭС на Иртыше.
Развитие гидротехнич. стр-ва в Сов. Союзе выдвинуло ряд проблем, касающихся речного стока, методов его регулирования, использования водной энергии. Были созданы методы инж. расчёта, получившие широкое применение при проектировании, стр-ве и эксплуатации гидротехнич. сооружений. С нач. 60-х гг. осуществляется освоение гидро-энергетич. ресурсов Ангары и Енисея. Определяющим направлением технич. прогресса при этом является возведение высоких плотин на скальных основаниях. Проведена разработка ряда вопросов гидродинамики в связи с необходимостью сброса больших масс воды во время паводков. Разработаны вопросы термич, состояния бетонных массивов плотин.
В 1959-65 на новых ГЭС была введена в действие мощность 11,4 Гвт. Суммарная мощность ГЭС к 1965 достигла 22,2 Гвт. Было завершено стр-во 14 ГЭС мощностью св. 1 Гвт. Среди них Братская ГЭС, мощность к-рой к кон. 1965 достигла 3,825 Гвт, Волжская ГЭС им. 22-го съезда КПСС (2,53 Гвт), Волжская ГЭС им. В. И. Ленина (2,3 Гвт), Боткинская ГЭС (1 Гвт). Было начато сооружение 18 новых ГЭС. Среди них Нурекская (2,7 Гвт), Ингурская (1,02 Гвт), Чиркейская (1 Гвт). Как правило, новые ГЭС имели комплексное значение для нар. х-ва (Нурекский, Токтогульский, Чарвакский гидроузлы).
В 1966-70 гидроэнергетич. стр-во продолжалось в широких масштабах. Отличит, особенность этого периода - сооруж |
