МАХОВИ́К

МАХОВИ́К (ма­хо­вое ко­ле­со), вра­щаю­щее­ся те­ло, обыч­но сим­мет­рич­ное от­но­си­тель­но оси вра­ще­ния, – на­ко­пи­тель энер­гии. Ис­поль­зу­ет­ся: в ка­че­ст­ве инер­ци­он­но­го ак­ку­му­ля­то­ра ме­ха­нич. энер­гии; для умень­ше­ния не­рав­но­мер­но­сти вра­ще­ния ва­лов (дви­га­те­лей, ком­прес­со­ров, на­со­сов и др.), об­лег­че­ния пус­ка дви­га­те­лей и др.; как кон­цен­тра­тор мощ­но­сти, дви­га­тель, ра­бо­таю­щий на на­ко­п­лен­ной энер­гии (напр., на жи­ро­бу­сах), эле­мент ги­ро­ско­пич. уст­ройств и др.

Энер­гия, ак­ку­му­ли­руе­мая М., про­пор­цио­наль­на мо­мен­ту его инер­ции и квад­ра­ту уг­ло­вой ско­ро­сти от­но­си­тель­но оси вра­ще­ния М. Раз­ме­ры и мас­са М. обыч­но оп­ре­де­ля­ют­ся той энер­ги­ей, ко­то­рую он дол­жен на­капливать и от­да­вать ма­ши­не. Как пра­ви­ло, М. из­го­тов­ля­ют­ся из луч­ших сор­тов ста­ли в ви­де от­ли­вок или по­ко­вок; удель­ная энер­гия та­ких М. – до 40 Вт·ч/кг (0,145 МДж/кг). Од­на­ко да­же в этих из­де­ли­ях при пре­вы­ше­нии до­пус­ти­мой ок­руж­ной ско­ро­сти про­ис­хо­дит раз­рыв, при­во­дя­щий к об­ра­зо­ва­нию круп­ных ос­кол­ков, вы­зы­ваю­щих раз­ру­ше­ния ок­ру­жаю­щих кон­ст­рук­ций. Чем проч­нее ли­той или ко­ва­ный М., тем опас­нее его раз­рыв. Это вы­ну­ж­да­ет соз­да­вать М. с очень боль­шим за­па­сом проч­но­сти, что при­во­дит к сни­же­нию их эф­фек­тив­но­сти. М., из­го­тов­лен­ные пу­тём на­вив­ки из сверх­проч­ных (обыч­но уг­ле­род­ных) во­ло­кон ма­лой плот­но­сти (су­пер­ма­хо­ви­ки), по­зво­ля­ют по­вы­сить уг­ло­вую ско­рость вра­ще­ния и по­лу­чать вы­со­кую удель­ную энер­гию – до 500 Вт·ч/кг (1,8 МДж/кг). При пре­вы­ше­нии до­пус­ти­мой ок­руж­ной ско­ро­сти (ок. 2 км/с) раз­рыв су­пер­ма­хо­ви­ка не со­про­во­ж­да­ет­ся об­ра­зо­ва­ни­ем ос­кол­ков и про­ис­хо­дит от­но­си­тель­но безо­пас­но. Ис­поль­зо­ва­ние для на­вив­ки су­пер­ма­хо­ви­ков уг­ле­род­ных во­ло­кон по­вы­шен­ной проч­но­сти, по­лу­чае­мых с по­мо­щью на­но­тех­но­ло­гий, по­зво­лит в пер­спек­ти­ве значительно уве­ли­чить удель­ную энер­гию (св. 50 кВт·ч/кг). Этот по­ка­за­тель не­дос­ти­жим ни для ка­ких др. нако­пи­те­лей энер­гии. Совр. М. по удель­ной мощ­но­сти (Вт/кг) уже на­мно­го пре­вос­хо­дят др. на­ко­пи­те­ли энер­гии. В наи­бо­лее эко­но­мич­ных кон­ст­рук­ци­ях М. вра­ща­ет­ся в ва­куу­ме на маг­нит­ной под­вес­ке, то­гда энер­гия в нём со­хра­ня­ет­ся дос­та­точ­но дол­го (в те­че­ние ме­ся­цев).

Наи­бо­лее пер­спек­тив­но при­ме­не­ние су­пер­ма­хо­ви­ков для на­ко­п­ле­ния де­шё­вой ноч­ной элек­тро­энер­гии и ис­поль­зо­ва­ния её днём или при пи­ко­вых на­груз­ках; для гиб­рид­ных си­ло­вых аг­ре­га­тов ав­то­мо­би­лей.