Альманах «ЭВРИКА»
Часть 7 ЛЕТАЙТЕ ДИРИЖАБЛЯМИ
АЭРОФЛОТА!
ЕСЛИ ВЗОРВАТЬ КЛЕТКИ
Стальная
рука валочной машины цепко ухватила ствол, и «ножницы» впились в древесину.
Но вместо аккуратного надреза из-под острых кромок полетели щепки — на
тридцатиградусном морозе дерево стало хрупким, как стекло. И к тому же
намного прочнее — недаром усилия на «ножницах» возросли чуть ли не вдвое.
Но вот
оператор щелкнул тумблером на пульте, и лезвия «ножниц» вошли в древесину,
словно в масло. В чем дело?
Оказывается,
в работу включился генератор электромагнитных волн сверхвысокой частоты. А
лезвия «ножниц» служили для них антенной направленного действия. С их помощью
СВЧ-энергию удалось сконцентрировать в зоне резания, где она быстро растопила
лед, сковывающий древесину. И теперь ствол уступил машине при значительно
меньших затратах мощности.
К
сожалению, таких машин вы пока не встретите на лесосеках. Но исследования,
открывающие пути к их созданию, уже ведутся в Центральном
научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте механизации и
энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ). Они-то и показали, что радиоволны
могут стать незаменимым инструментом при заготовках и переработке древесины.
Такой
вывод родился не случайно: древесина — влажный материал. А вода отлично
поглощает энергию электромагнитного поля в диапазоне сантиметровых волн.
Поэтому с помощью СВЧ-генераторов в древесине можно создавать высокие
концентрации энергии в небольших объемах, «загонять» ее на значительную
глубину. При этом скорость нагрева до нужной температуры практически не
зависит от толщины дерева. А энергия СВЧ-поля почти полностью переходит в
тепло.
Эти
свойства СВЧ-поля в корне меняют наши представления об основных операциях
лесного конвейера. Скажем, сегодня, чтобы удалить кору и распилить промерзшие
стволы, их приходится выдерживать в специальных бассейнах с горячей водой. Но
кора и древесина плохо проводят тепло. Поэтому, как ни увеличивай температуру
воды, существенно ускорить операцию не удается.
Иное
дело, если применить СВЧ-генераторы. Эксперименты показали, что в этом случае
затраты энергии можно уменьшить в 2—2,5 раза. А при увеличении частоты поля —
даже в 4— 6 раз. И одновременно резко сократить продолжительность операции:
вместо обычных 8 минут на нее потребуется всего 10 секунд.
Отсюда
реальная возможность создать конвейерные линии с непрерывной подачей сырья,
избавиться от сложностей очистки сточных вод. И перепоручить СВЧ-полю
следующую операцию — удаление коры с бревен.
Дело в
том, что между корой и древесиной ствола расположен слой так называемого
камбия. Его клетки наиболее молодые, имеют очень тонкие стенки и потому
обладают наименьшей прочностью. К тому же они полностью заполнены влагой.
Если с помощью СВЧ-поля в них за короткое время «вогнать» большое количество
энергии, то эта влага мгновенно вскипит и клетки фактически взорвутся. И кора
сама слетит со ствола.
Особенно
большой выигрыш этот способ обещает при производстве бумаги. Сегодня, чтобы
получить чистое сырье, приходится отправлять в отходы вместе с корой до 2—7
процентов древесины. СВЧ-технология практически исключает потери. Более того,
оказалось, что она может быть с успехом применена и для превращения древесной
щепы в волокнистую массу. Нужно лишь заставить клетки взрываться. Только
теперь — по всему объему древесины. Для этого нужен мощный импульс СВЧ-поля,
способный за две сотые доли секунды создать в клетках избыточное давление
порядка 4 атмосфер. И тогда щепа практически мгновенно превратится в
волокнистую массу.
Можно
поручить СВЧ-полю и сбор ценной хвои. Как известно, она содержит большое
количество биологически активных веществ. Добавка в рацион скота и птицы 3—5
процентов хвойно-витаминной муки заметно повышает их продуктивность.
А
теперь представьте такую картину: на делянке со срубленными деревьями
появляется машина, оснащенная СВЧ-генератором и мощным «пылесосом». Включены
агрегаты — и иглы хвои, словно по мановению волшебной палочки, сами
отрываются от веток и засасываются в приемный бункер. В чем дело? Секрет
прост: радиоволны «перерубают» основание у хвоинок, которое в несколько раз
тоньше самих иголок. И «пылесосу» остается лишь втянуть их.
Впрочем,
и этот пример не исчерпывает всех возможностей СВЧ-поля. Новые исследования
принесут и новые открытия. Но пока надо думать о практической реализации
найденных решений. В нынешней пятилетке промышленность намечает освоить
серийный выпуск мощных СВЧ-генераторов. С их появлением связаны и наши
надежды на перевооружение лесного конвейера.
|