иеквазистационарности, так же как и при изл;1ешш, имеем более сложные зиачепия hg, чем при квазистационарностп.Так, для

прямоугольника: h 2h sin , Беллини Р]

для 3. а., имеющей форму равнобедренного треугольника, дает выражение эдс при приеме любой длины волны, из которого легко вывести

Это выражение улсе не симметрично относительно hub; поэтому заостренный тр-к для приема выгоднее сплющенного. При больших А сравнительно с I я h вторым членом в скобках молгно свободно пренебречь, и

получаем .= -- , ф-лу, ранее выведенную

для квазистационарного тока.

Сравнение рамок и 3. а. Обе формы радиосетей являются замкнутыми; требуется определить пригодность их в том или в другом случае. С точки зрения излучения характеризующим является параметр (;., связанный с излученной мощностью 1\.jji. = Ru3jJI. соотношением

то несомненная выгод-

Так как ho =~-

ность применения 3. а., обладающих большей сравнительно с рамками площадью, очевидна. Простой подсчет показывает, что реализация действующей высоты при заданной определенной длине провода I (что соответствует заданию собственной длины волны радиосети в определенном диапазоне) при помощи одновитковой 3. а. лучше сравнительно с рамкой, имеющей тот же общий периметр I я состоящей из п витков. Пусть и 3. а. и рамка-квадратной формы. То-

гда сторона 3. а. = - , ее площадь S = - ;

для рамки из п витков сторона одного витка = и площадь S = n- ~ = Итак, действующая высота уменьшается пропорционально увеличению числа витков. На практике увеличение конечного эффекта (излучения и приема) для 3. а. получается еще большее, так как: 1) при той же длине провода полное сопротивление 3. а. примерно вдвое меньше, чем такое же сопротивление рамки (Баллантип [з]); 2) при той же длине провода волновой коэфф-т 3. а. почти вдвое меньше волнового коэфф-та для рамки (для последней А = 4,5-5,5 I); поэтому имеется возможность при той же площади работать на волне меньшей длины, и,

следовательно, будет для 3. а. вы-

годнее еще и потому, что в этом случае м. б. выбран меньший знаменатель.

Параллельное включение нескольких витков ведет к дальнейшелгу повышению отдачи 3. а. При этом, чем больше брать параллельных контуров, тем короче волна вследствие взаимоиндукции мелоду контураъш и тем ббльшую можно взять ёмкость: следовательно, тем большее количество энергии можно передать из генераторного контура в 3. а. с целью повысить излучение пос.тед-

ней. Одновременно уменьшается собственная волна 3. а. по этой причине также повышается отдача 3. а. вследствие увеличения й.. Опыт показывает, что IIiVrt, где

In и Ii-силы тока в 3. а. при п параллельно включенных и при 1 витке (те-число витков). Практика подтверлодает ббльшую целесообразность с точки зрения излучения применения 3. а. по сравнению с рамкой. Так, вращаюш;ийся радиомаяк (англ.), состоящий из 6 витков квадратной рамки со стороной 1,5 м, при рабочей Я = 525 м и при 2,5 kW на анодах ламп имеет момент тока в 7 метрампер, в то время как при 3. а, при 1,5 kW на анодах ламп, при двух параллельно включенных витках и площади пятиугольной антенны>-1 ООО получается момент тока ок. 70-80 метрампер.

С точки зрения приема 3. а. может быть сравниваема с рамками, включенными по-той или другой схеме. Здесь, в противопололшость применению антенн для излучения, когда всегда требуется настройка в резонанс излучающего контура с контуром, подводящим к нему энергию высокой частоты, м. б. две формы применения закрытого вида радиосетей: настроенные (3. а. и рамка) и апериодические; подробнее об этом см. Излучение и прием.. К апериодич. схеме прибегают или для устройства многократного приема сигналов различной длины волны или при пеленгации для более устойчивой работы и устранения резких влияний-изменений в окружающей обстановке на точность пеленга (вследствие привносимой эти1ш изменениями расстройки). При этом 3. а., обладающую большой /г.. легко сделать апериодической без особого уменьшения ее воспринимающей способности; рамка, вследствие малости h , не молсет пренебрегать выгодами работы при резонансе по сравнению с апериодической схемой. Поэтому многократный прием в последнее время всегда осуществляется при помопщ апериодич. 3. а. или в схеме гониометра или контурами. Для пеленгации применимыми оказываются и резонансные схемы и апериодические; однако, 3. а. име(5т перед рамкой то преимущество,что (в стучае одного витка) она не имеет бохсового эффекта . Схемы включения 3. а. для пеленгации см. Гониометр и Пеленгаторгл.

Сравнение 3. а. с открытой антенной. Понимая (см. выше) 3. а. как антитезу открытой антенны, можно высказать предпо-лолсение, что 3. а. и для передачи является антенной будущего, точно так :,ке как 3. а. почти вытеснила в последние 10 лет в области приема открытую антенну. Причино!? предпочтения замкнутых форм антениы прн приеме как профессиональиом, так, часто, и любительском является большая свобода приема на эти формы радиосетей от атмосферных помех, помех других мешающих радиостанций и прочих источников, благодаря тому что 3. а. принимает направленно (теоретич. полярная диаграмма ее приема и излучения представляет собою две окружности, фиг. 14); а в современной радиотехнике решающим фактором при установлении радиосвязи является не S, а отпо-

Фиг. 14.

шение (потеха) (см. .Лтлюсдериые молгежм). Таким образом, при З.а. выбором соответствующего положения ее в пространстве можно получить антенну с минимальной воспринимающей способностью с направлений помехи и хорошей - с направления корреспондента (фиг. 14).

При излучеьши открытыми формами сетей имеет место круговое распределение мощности излучения (за редкими случаями направленных и притом слолшых форм антенн). Поэтому сигналы, которые предназначены для определенного корреспондента, совершенно бесцельно излучаются и по всем другим азимутам, создавая не только излишнюю трату энергии, но и громадную помеху приему на близких к излучаемой волнах всем воспринимающим электрическую энергию устройствам в районе дальности действия (по кругу) данного передатчика. При передаче 3. а. направленность достигается наиболее простым и экономным способом: недостатки, указанные выше, почти полностью yctpahii-ются (в зависимости от той или иной остроты характеристики направленности). Сочетание эффектов (при приеме и при излучении) замкнутой и открытой форм антенн дает новые формы кривых направленности (см. Кардиоидные схемы).

Применение замкнутой антенны в области коротких и ультракоротких волн еще недостаточно определилось; пока известны лишь успешные схемы приема коротких волн на замкнутые формы антенн. Подробности о направленном действии различных форм З.а. см. Пеленгаторы и Радиомаяки.

Лгпп.: ) Баженов В. И., Направляемый радионрием. Радиотехник , Н.-Новгород, 1919-21, *-i5; Сов. П. 353, 3251, 5261; ) Баженов В. И., Расчет замкнутых антенн, ч. 1, ТиТбП , 1927, 43; )БаженовВ.И. и МясоедовН.А., Расчет замкнутых антенн, ч. 2, Вестник теоретич. и окспери-мент. электротехники , М., 1929, т. 2, 3, стр. 90- 107;*) Mean у R., Usage des cadres et radiogonio-m6trle, P., 1925; ) С л e н я н Л. Б., ТиТбП , 1923, 2-г; ) D е 1 1 1 п g е г J. И. and Pratt -Наг а den, Ргос. of the Inst, of Radio Bng. , New York. 1928, v. 16,7;) Grover F. W., Ibid., 1926, v. 14, Jo, p. 733; *) Баженов В. П.. Замкнутые антенны, Радиолюбитель , Москва, 1926, 17-18. В. Баженов.

ЗАМОРАЖИВАНИЕ ГРУНТА, искусственное уплотнение грунта для образования перемычки в целях изолирования места работ. 3. г. применяется в горном деле и в подземных строительных работах. Путем замораживания воды, заключающейся в водоносных слоях земли, образуют вокруг проходимой шахты твердую цилиндрическую стенку определенной толщины, препятствующую притоку воды в шахту. 3. г. было предложено Пётшем (Poetsch) в 1886 г. и применено до настоящего времени более чем в 150 шахтах. Принцип способа Пётша заключается в следующем.

Для прохоладения грунта вертикальной шахтой, имеющей диаметр D м и глуб гну Я .ль (фиг. 1), в проделанные вокруг намеченной шахты буровые скважины закладывают трубы, в которые нагнетают охлажденный

до -15-i-25° рассол; под действием рассола происходит охлаждение и последующее замораживание окружающего буровую скважину грунта (см. заштрихованную часть на фиг. 1). Трубы для рассола размещаются по окружности, имеющей диаметр на 3-4 м

Фиг. \.

Фиг. 2.

больший, чем диам. намеченной ша.хты; глубина их залолсения Я доллсна быть на 5- 10 м более глубины водоносного слоя Я; расстояние между трубами берется обыкновенно 1 м. Циркуляция рассола происходит, как показано на фиг. 2 и 3; из холодильной мащи1Ш1 рассол нагнетается через верхнее распределительное трубчатое кольцо А во внутренние трубы а, опускается по ним вниз и по цилиидрич. полости между ними и наружными трубами b поднимается в сборное трубчатое кольцо Я, откуда поступает снова в рефршкераторы для охлаждения и дальнейшей циркуляции. Д.ЧЯ соединения труб (фиг. 3) применяют нарезные муфты: в н у-т р е н н и е -для нарулс-ных более широких труб и н а р у лс н ы е М-для внутренних труб. Наружи, стальные трубы имеют диаметр й, равный 120-1-130 Л1Л1, и толщину стенок 6-f-7 мм; внутренние (газовые) трубы, в зависимости от г.чубины шахты,- диаметр й, равный 25-1-50 лш., и толщину стенок 4-1-7 м.и. Коэффициент теплопередачи труб для предварительных подсчетов принимается равным от 220 до 250 Cal/jit в час.

Для успешности заморалш-вания важное значение имеет полная параллельность закладываемых в грунт вертикальных труб, для достижения чего пользуются специальными аппаратами (Гебхарта, Эрлингха-гена и др.); существенную часть их составляет маятник, подвешенный па универсальном шарнире (Кардана). Заключенньш в трубу аппарат опускают через калсдые 5 ж

Фиг. 3.

проходки в скважину, и координата соответственной точки ее наносится острием маятника на бумажной ленте, движущейся при помощи часового механизма. В случае обпа-рулсения значительного отклонения скважины от вертикали производят закладку дополнительных труб, обеспечивающих предельное расстояние между ними в 1 м, необходимое для образования достаточного слоя замороженного грунта. Трудности достижения полной вертикальности скважин и, следовательно, рассольных труб ограничивают область применения способа 3. г. глубиной до 250-300 м, хотя имеются шахты, заложенные по способу Пётша на глубину до 540 м. Работы по этому способу затрудняются при значительной скорости течения подземных вод, размывающих в этом случае ледяной массив, а таклсе при содерлсании в грунтовых водах значительного % солей, понижающих температуру замораживания воды.

Самый процесс 3. г. происходит следующим образом. Сначала охлаждается слой земли, ближайший к рассольным трубам, затем происходит заморалсивание заключенной в нем воды и, далее, охлаждение блилсайше-го к первому слоя грунта с постепенным переходом в дальнейшем от t° замерзшего слоя до нормальной t° неохлажд нного грунта. В начале процесса замораживания разность Г опускающегося и возвратного рассола довольно значительна, но постепенно она уменьшается до 2-3°. Скорость опускания рассола допускается до 2 м/ск, а скорость поднимающегося (обратного) рассола равна от 0,12 до 0,15 м/ск.

Для определения расхода холода и потребной мощности холодильных машин необходимо знать: диаметр выемки грунта D, высоту (толщину) водоносного слоя Н, содержание в нем воды W в объемн. %,уд.в. сухого грунта у, теплоемкость сухого грунта с, внешний диаметр замораживающих труб Dg. внутренний диаметр заморалшваемого полого цилиндра Dg, внешний диаметр заморалшваемого полого цилиндра D, объем замораживаемого полого цилиндра V, число замораживающих труб п, поверхность каждой F, среднюю темп-ру рассола t, среднюю темп-ру грунта t. и время, потребное для замораживания шахты, h (в часах).

Процесс 3. г. слагается из следующих элементов: а) охлаждение цилиндрич. полого тела с наружным диаметром D, внутренним -Оз, высотой Н и объемом V, слагающееся из

охлаждения кг воды и сухого грунта от темп-ры до 0°; б) замораживание V-- кг воды при 0°; в) переохла-

ждение от 0° до темп-ры, средней между 0° и темп-рой рассола t, т. е. до у, слагающееся из переохлаждения кг льда и пере-охлалсдения (l-сухого грунта;

г) охлаждение цилиндрического ядра шахты диаметром D и высотой Н до средней его

темп-ры ; д) охлаждение внешнего цилин-

дрическ. полого слоя, окружающего ледяной

массив и имеющего внутренний диаметр D, внешний-Dg (обычно на 3-4 м более диа

метра D4) и высоту Н, до температуры -;

е) замораживание нижней части внутреннего ядра (составляющее неизбелсную потерю холода), в которую поступает наиболее холодный рассол.

По вычисленному из пунктов (а)-(е) расходу холода Q, числу и поверхности труб и теплопередаче их в час при данной разности темп-р определяется h-время, потребное для замораживания, из ур-ия

h==Q: Fn{ty-h)k, где к-коэфф. теплопередачи труб; на практике время замораживания шахт по описываемому способу исчисляется месяцами, достигая в особо трудных случаях 3-4 лет. В выполненных установках мощность машин (обычно аммиачных) варьирует от 100 ООО до 3 000 000 Cal в час. После окончания замораживания расход холода сводится лишь к поддержанию термического равновесия в массиве, т. е. отнятию от него лишь того количества тепла, к-рое он получает извне, вследствие чего работа машин значительно сокращается. Для извлечения труб после окончания строительных или шахтных работ производится оттаивание труб путем циркуляции подогретого рассола.

В последние годы произведены десятки установок при помощи 3. г. и притом при особо низких Г (до-50°). Низкие t дают значительное ускорение хода работ при быстром заморалшвании, а главное-позволяют производить замораживание при высоком содержании солей в подземных водах; для получения рассола в этих установках применяют исключительно хлористый кальций с прибавлением алкоголя, замерзающий, при крепости в 32,2° Вё, при t° -55° (без алкоголя, при 30° Вё, этот лее рассол замерзает уже при t° -39°), Кроме 3. г. при проходке вертикальных шахт, способ 3. г. применен в нескольких случаях для рытья горизонтальных тоннелей (Парилсский метрополитен, тоннель в Стокгольме и др.).

Вообще 3. г. в строительстве находит применение в тех случаях, когда приходится опускаться нилсе горизонта грунтовых вод в плывучих грунтах; последние при водоотливе натекают в кот.тован с внешней стороны перемычки, окрул-сающей этот котлован, и тем ослабляют сопротивляемость грунта, что очень опасно там, где на этих грунтах покоятся какие-либо грузные соору-лсения. Для сильного охлаждения (до -50°) применяются углекислотные машины, при чем особо низкие Г в системе достигаются при помощи сильного переохлаждения углекислоты за счет частичного ее испарения в дополнительном, переохладителе; при этом схема установок проектируется так, чтобы в начальной стадии процесса 3. г., пока рассол мало охлалсден (-20-- 35°) была возможна работа компрессоров в одну ступень, а затем, по достижении низкой f, работали компрессоры с двухступенчатым сжатием, что повышает экономичность процесса.

На фиг. 4 показана схема такой установки для сильного замораживания. Компрессор а низкого давления нагнетает сжатую угле-