gh ГАЗОВЫЕ БАЛЛОНЫ – ЛЕГЧЕ, ПРОЧНЕЕ, БЕЗОПАСНЕЕ

Исключительно удобные баллоны для хранения запасов сжатых газов, в частности – метана, используемого как топливо для автомобилей, разработали сотрудники Московского государственного университета им. Н.Э. Баумана вместе с коллегами из Института композитных технологий. Сделаны эти баллоны не из металла и не из композиционных материалов на основе металла. Их основа – это стеклопластик, пропитанный прочным клеем, по составу похожим на эпоксидную смолу. По достоинствам такие баллоны не уступают традиционным, зато по потребительским качествам заметно их опережают.

Внешне новые баллоны напоминают катушки, или даже не катушки, а промышленные бобины с намотанными на них толстыми нитками. В некотором смысле так и есть – корпуса новых баллонов действительно состоят из плотно намотанного стекловолокна. Но самой «катушки» - основы, на которую это волокно наматывали, теперь, конечно, нет. Ее хитроумно удалили после того, как застыл клей, плотно связывающий между собой отдельные волокна. А оболочка, теперь настолько прочная, что выдерживает давление метана влоть до 500 атмосфер, осталась.

Каковы же преимущества таких баллонов по сравнению с обычными? В первую очередь это вес. Новые баллоны вдвое легче традиционных металлических, что немаловажно во всех отношениях – их проще поднимать и дешевле перевозить. Разбить или вообще повредить такие баллоны тоже нелегко: они даже прочнее, чем металлические – и не трескаются, и не ржавеют. Даже если, в гипотетическом варианте, их повредят, то и тогда они не разлетятся на смертоносные осколки, что сплошь и рядом происходит, когда взрываются металлические баллоны.

Чтобы реализовать эту, казалось бы, простую идею, разработчикам пришлось преодолеть немало технических трудностей. Важнейшая из них – это конструкция основы, на которую наматывают волокно. С одной стороны, она должна быть твердой и прочной, поскольку наматывают волокно с усилием – отдельные нити должны очень плотно прилегать друг к другу. А с другой – из готового баллона, после того, как клей застынет, широкую основу нужно вынуть через маленькое отверстие. Чтобы выполнить оба эти требования, авторы придумали разборную конструкцию основы – ее можно разобрать на несколько небольших частей, каждая из которых легко проходит через узкое «горлышко» баллона.

Кроме того, необходимо было разработать, точнее, модернизировать имеющийся намоточный станок, и соответственно, выяснить, как именно нужно наматывать волокно, чтобы добиться максимальной прочности при минимальной толщине стенок баллона.

В результате баллоны из стеклопластика, разработанные в МВТУ им. Н.Э. Баумана, получились и легкими, и прочными, и безопасными. В баллон диаметром 32 см и длиной 84 см умещается 45 литров сжатого до 200 атмосфер метана. Впрочем, разработанная технология позволяет делать баллоны разных размеров – например, емкостью 70 или даже 100 л. Это еще один аргумент в пользу перевода машины с бензина на природный газ – помимо технических (увеличения КПД двигателя, моторесурса, а также срока смены масла) и экологических (уменьшения выбросов в атмосферу токсичных веществ). Так что, пока до водородной энергетики еще далеко, стоит шире использовать природный газ. Как паллиатив. Хорошие баллоны для это уже есть.

***