Сошедший с орбиты
Как-то известный автомобильный журналист Джереми Кларксон язвительно пошутил, что страна Австралия дала человечеству три вещи: кенгуру, бумеранг и катамаран. Наверное, австралийцам слышать такое было обидно. Но надо признать, что Зелёный континент всегда считали «задним двором» Британской империи, поставщиком полезных ископаемых, шерсти и мяса, не более того. С производством интеллектуального товара в стране сумчатых было как-то скромно. И вдруг в 1972 году сверкнула молния, прогремел гром и весь мир услышал новость-сенсацию: австралийцы изобрели принципиально новый «орбитальный» двигатель внутреннего сгорания!
Вообще те годы были богаты на разработки силовых установок революционных конструкций. Продолжал триумфальное шествие двигатель Ванкеля (см. «Ванкель — движение по кругу», «Наука и жизнь» № 2, 2025 г., стр. 46), над заумными «стирлингами» трудились десятки фирм, многие экспериментировали с турбинами, даже пытались возродить автомобильную паровую машину, разумеется, на более высоком техническом уровне. Специалисты и журналисты предрекали скорый конец классических поршневых ДВС, которым отводили от силы ещё лет десять—пятнадцать. Так что весть о новом моторе, да ещё под загадочным названием «орбитальный», подогретая австралийской прессой, мгновенно разлетелась по планете. При этом оказалось, что двигатель практически уже изготовлен в металле, а это действует куда сильнее, чем демонстрация картинок, моделей и чертежей.
Тридцатичетырёхлетний инженер Ральф Тони Сарич (Ralph Tony Sarich) из города Перт ранее занимался железнодорожной техникой, пневмоприводами и гидравлическими насосами, при этом был очень неплохим менеджером. Его необычная для английского глаза и уха фамилия объясняется хорватским происхождением (родители Ральфа эмигрировали в Австралию ещё в 1920-х годах). Иногда переводчики называли Ральфа Сэйричем или Сэйриком. Именно он оказался героем дня как изобретатель «чудо-мотора» Sarich Ordital Engine.
Но двигатель не был создан с чистого листа. Задолго до этого была известна конструкция шиберного, или пластинчатого насоса. Внутри круглого корпуса вращается вал с круглым же ротором, в радиальных пазах которого свободно установлены несколько пластин-лопаток, а с боков корпус закрыт крышками. Ось ротора смещена относительно оси корпуса, а лопатки прижимаются к корпусу пружинами или центробежной силой. При вращении вала лопатки скользят в пазах ротора и по корпусу, а полости между лопатками изменяют объём, что используется для перекачки жидкости или газа. Лопатки могут быть установлены и в корпусе, в этом случае они скользят по ротору, но принцип остаётся тем же. Корпус можно сделать и овальным изнутри, чтобы нейтрализовать силу давления на подшипники вала, разбив её на две противоположные.
При всей простоте такая схема обладает существенными недостатками. Рабочее давление газа или жидкости нагружает лопатки на излом, вызывая их сильный износ, а также износ пазов, по которым они движутся. Дело может дойти даже до заклинивания. Кроме того, край лопатки, скользящий по корпусу, контактирует с ним под переменным углом, а значит, должен быть закруглён. Линейный контакт ухудшает уплотнение — это общеизвестно. И если такие агрегаты могут служить в качестве насосов или компрессоров, то двигатель внутреннего сгорания из них никак не получался. Но Ральф, казалось, решил эту проблему радикально.