Землеройные машины – выкопать и засыпать. Часть 2
Но вернемся теперь к экскаваторам, с которыми, как упоминалось, соперничать "в диковинности" вряд ли кому-то под силу. Начнем с того, что они стали первой землеройной техникой, начавшей работать вне планеты своего производства. В середине этого года на поверхности Марса совершила посадку исследовательская автоматическая станция "Феникс". Одним из ее "орудий производства" стал "экскаватор" – рука-манипулятор с ковшом и видеокамерой. Длина стрелы составляет 2,35 м и позволяет механизму выкопать яму глубиной около полуметра. Далее набранный в ковш грунт отправляется в специальный анализатор, в котором исследуется его химический состав. И вот недавно "мини-экскаватор" ждал успех. Несмотря на жесткую почву, уже на глубине пяти сантиметров ковш извлек очередную порцию грунта, в котором ученые наконец-то нашли подтверждение своей теории, – да, на Марсе таки есть вода!
Ну а теперь познакомимся с "собратьями" марсианского экскаватора – гигантскими машинами, "окопавшимися" в местах разработки полезных ископаемых. Что они там делают? Некоторые полезные ископаемые, например уголь, залегают не очень глубоко, поэтому легче добывать их открытым способом. Однако чтобы добраться до них, необходимо "убрать", или вскрыть, "пустую" породу. А поскольку объемы работ громадные – никакие "армии" экскаваторов, наподобие тех, что копают лопнувшую трубу у вас под домом, не помогут. Здесь нужна сила!
Самые большие на сегодняшний день одноковшовые экскаваторы способны поднимать 30-60 куб. м породы весом до 450 тонн, и, благодаря своим размерам и длине стрелы, могут высыпать грунт в радиусе ста метров, создавая насыпи до 50 м в высоту. При этом они остаются мобильными, то есть, могут самостоятельно передвигаться в пределах карьера. Как правило, такие экскаваторы оборудуют шагающей ходовой конструкцией, которая требует меньших затрат на энергию и эксплуатацию, а также уменьшает нагрузку на грунт.
Во время работы шагающий экскаватор "лежит на брюхе", то есть, опирается на огромную платформу-основание. Когда необходимо "переползти", вперед выдвигаются две "ноги". Делая на них упор, мощные домкраты подтягивают всю конструкцию – получается, как будто человек ползет, используя только свои руки. В зависимости от веса шагающего экскаватора, его скорость "езды" составляет до 100 м/ч. А для совершения всей этой процедуры машину подключают силовым кабелем к мобильной электростанции.
А вот когда карьер полностью выработается, то для переброски экскаватора на другое место работы, его разбирают – уж очень проблематично ему будет добираться туда самостоятельно. Правда, история знает один беспрецедентный случай. В 1974 году в Великобритании 1700-тонный экскаватор Sundew высотой в 90 м было решено "перегнать" из одного, уже пустого карьера, на новую выработку – эксперты подсчитали, что так все же будет более экономичней. В итоге экскаватор "прошагал" почти 20 км за 9 недель, преодолев три водных канала и одну речку, десять дорог, железнодорожную линию и два газопровода, прежде чем достиг своего нового "дома".
Однако совсем недавно и среди одноковшовых карьерных экскаваторов встречались свои исполины. В 1969 году в Америке по заказу одной из угольных компаний, пожелавшей как можно скорее разработать найденные залежи угля, был построен настоящий гигант по прозвищу "Большая щука". Вес экскаватора составил 13,5 тыс. т (это примерно 150 самолетов Boeing 727), длина – 55 м, ширина – почти 50 м, больше десятиполосного шоссе, высота – 70 м. Стрела получилась длиной 96 м, что соответствует длине футбольного поля, а на ней "висит" ковш весом 230 т, который может зачерпнуть почти 170 куб. м породы весом 325 т. При этом он еще был и шагающим – расчетная скорость перемещения составляла 150 м/ч.
Небоскреб "на колесах" за 30-летнюю карьеру поистине свернул горы – им было перенесено около 470 млн куб. м породы, что сопоставимо с постройкой двух Панамских каналов. Правда, и "кушала" "Большая щука" немало – электричества, подававшегося на экскаватор, хватило бы для освещения почти 30 тысяч домов. После выработки месторождения его решили разобрать на металлолом, потому что не знали, что с ним дальше делать, а на память оставили лишь ковш. Об этом событии с сожалением говорила вся страна, а тысячи американцев приехали попрощаться с этим чудом инженерной мысли.
В 1960-1970-х годах было построено еще несколько подобных по размерам одноковшовых экскаваторов, однако к концу ХХ века они все были демонтированы, поскольку или истек срок их эксплуатации, или же они просто выполнили свою работу. Более создавать таких "динозавров" причин не находилось, поскольку их или попросту негде использовать, или исходя из экономии средств. Однако самый большой экскаватор в мире по-прежнему продолжает успешно выполнять свою работу.
Знакомьтесь – роторный экскаватор и по совместительству чемпион среди коллег-"землеройщиков" Bagger 288, работающий на добыче угля в Германии. В отличие от одноковшовых экскаваторов, которым нужно зачерпнуть породу, развернуться, высыпать ее и вернуться в исходную точку, у роторных машин процесс забора грунта происходит постоянно. На вращающемся роторе расположено множество ковшей, которые по очереди зачерпывают породу и высыпают на ленту транспортера, который тянется через весь экскаватор и выгружает ее далеко от места выработки.
Итак, длина этой 45,5-тысячитонной машины составляет 240 м, а высота – 96 м. На вращающемся роторе диаметром 22 м расположено 18 ковшей объемом 7 куб. м каждый, что позволяет ежедневно извлекать около четверти миллиона кубометров породы. Самую большую известность этот экскаватор приобрел, когда в 2001 году его нужно было транспортировать на соседнее месторождение, для чего решили, что экономичней машину не разбирать, а позволить ей добираться своим ходом.
Bagger – не шагающий экскаватор, а гусеничный. 12 гусеничных траков шириной почти четыре метра каждый позволяют снизить давление этого монстра на землю аж до 1,5 кг/кв. см, что позволяет даже не оставлять заметных следов на траве. Исторический переезд прошел успешно под восторженными взглядами тысяч любопытствующих глаз людей со всей Германии. 22-километровую дистанцию экскаватор преодолевал три недели со средней скоростью 0,3 км/ч. Были "поборены" автобан и несколько местных дорог, река и железнодорожная линия. Линии электропередач разбирали, реку перекрыли временными дамбами, а воду пустили по обводным трубам, а дороги накрывали "подушками" из щебня и песка, команда сопровождения же состояла из 70 человек. Путешествие обошлось приблизительно в 7 миллионов евро, и все равно оказалось дешевле, чем если б перевозили экскаватор по частям. Сегодня он успешно трудится на новом рабочем месте. Кстати, примечательно, что в этом году вышла компьютерная игра, названная в честь этого мегамонстра, и которая позволяет почувствовать себя, сидящим в кресле управляющего этой дивной машиной.