Иногда полагают, что накопители энергии являются чем-то новым в современной технике. Но в действительности им много тысяч лет. Лук, самострел, катапульта и много других аналогичных устройств – это древнейшие накопители потенциальной энергии.
А накопитель кинетической энергии, иначе называемый маховиком, был изобретен еще в древнем мире. Это был гончарный круг из обожженной глины, служивший гончару еще 4500 лет до н. э. и найденный археологом Леонардом Вулли в Урском могильнике
Супермаховик – это маховик высокой удельной энергоемкости, изготовленный методом навивки с натягом на упругий центр материалов с высокой одноосной прочностью – проволок, лент, волокон со связкой (склейкой). Эксплуатируется супермаховик не в воздушной среде, а в среде с пониженными сопротивлениями вращению, например, вакууме. Первый патент на супермаховик (в патенте он назван просто маховиком, назвать изобретение неизвестным термином было нельзя) имел советский приоритет от 15.05.1964 г. № 1048196, автор – Гулиа Н. В., а первые запатентованные зарубежные аналогичные (витые) маховики имели приоритет лишь от января 1965 г.
Несмотря на существующие четыре основных вида супермаховиков – проволочные, ленточные, волоконные и пластинчатые (составные) – распространение в технике получили лишь волоконные. Еще бы – волокна, особенно углеродные, отличаются исключительной прочностью при малой плотности. А удельная энергоемкость (запасенная энергия в каждом килограмме массы) маховика прямо пропорциональна прочности его материала и обратно пропорциональна его плотности (формула 1, которую называют «формула Гулиа»). Поэтому, даже, если прочность волоконного углепластика, в который превратилось навитое со связующим углеволокно, равна прочности лучшей стали, то удельная энергоемкость супермаховика из волоконного углепластика будет в 5…6 раз больше, чем у стального. Потому, что во столько же раз плотность углепластика меньше плотности стали.
где k – коэффициент формы супермаховика, как, впрочем, и любого тела вращения, для тонких колец, из которых состоит супермаховик, k = 0,5;