Текст книги "Юный техник, 2011 № 01"

Автор книги: Наш Современник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом выпуске ПБ мы поговорим о том, насколько эффективно тушить пожары с воздуха, как отчиститься от нефти, может пи вода быть сухой, а также зачем вживлять микрочипы животным и людям.

Есть идея!

ЛЕТИМ НА ПОЖАР!

«Прошедшее лето показало, насколько люди плохо умеют справляться со стихийными бедствиями. Сгорели не только сотни тысяч гектаров леса, но и десятки деревень и дачных поселков. А все потому, что пожарные далеко не всегда и не всюду поспевали вовремя. Да пожарной техники, как показала практика, для таких массовых пожаров не хватает.

Вот я и предлагаю: давайте шире использовать для тушения массированных пожаров летательные аппараты. Причем не только вертолеты и самолеты, час полета которых обходится весьма дорого, но и дирижабли.

На мой взгляд, дирижабли удобнее. Прежде всего, аэростатический летательный аппарат может сутками висеть в воздухе, наблюдая, не появится ли где предательский дымок начинающегося пожара. Подавить огонь в зародыше намного легче, чем когда пожар разыграется вовсю. Да и большой пожар погасить с дирижабля проще, чем с самолета. Заправился водой на ближайшем пруду, озере, даже малой речке и прицельно вылил искусственный дождь, остановившись прямо над очагом возгорания. Причем воды на борт можно брать сразу много. Вон, как вы писали (см. «ЮТ» № 8 за 2010 г. – Ред.), в планах наших конструкторов создание дирижаблей грузоподъемностью до 600 т».

Согласитесь, в идее москвича Алексея Смирнова есть рациональное зерно. Как сообщил на VIII гидроавиасалоне, прошедшем осенью 2010 года в Геленджике, генеральный директор и генеральный конструктор Таганрогского авиационного научно-технического концерна им. Бериева Виктор Кобзев, в нашей стране на вооружении МЧС состоит пока всего 4 самолета-амфибии Бе-200. Для сравнения, в Канаде подобных самолетов 40, а в объединенной Европе – 92. Попытка же использовать для тушения пожаров летающий танкер Ил-76 оказалась малоэффективной по той простой причине, что после каждого сброса 40 т воды самолет вынужден возвращаться на базу, приземляться и заправляться водой на аэродроме. Из-за этого на каждый рейс у него уходит порядка полутора часов.

Бе-200 имеет возможность заправляться водой, так сказать, на ходу, глиссируя над поверхностью озера или реки, но и ему для этого нужна довольно обширная акватория.

Главная беда даже не в том, что самолетов мало.

«В России отсутствует эффективная система обнаружения и мониторинга возгораний», – отметил В. Кобзев.

Действительно, если бы пожары замечали вовремя, то и тушить их было бы легче.

В идеале воздушная система пожаротушения может выглядеть, например, так. В небе круглосуточно висит небольшой дирижабль-робот, на борту которого установлены инфракрасные видеокамеры, реагирующие на повышенную температуру. Как только он заметит очаг возгорания, на наземный командный пункт поступит соответствующая информация. В воздух поднимется дирижабль побольше и прольет на очаг возгорания искусственный дождь.

Единственный недостаток такого способа: при сбросе большой массы воды да еще в атмосфере теплого воздуха, нагретого огнем, дирижабль сразу повысит свою «плавучесть» и его начнет поднимать ввысь. Придется конструкторам над этой проблемой подумать.

Польза же от такой техники несомненна. Ведь ежегодно на планете выгорает от 13 до 20 млн. гектаров лесов, которые по праву называют «легкими планеты».

Кстати, использовать дирижабли в роли искусственных дождевых туч юные техники предлагали еще лет 30 назад. Но идея и по сей день так и остается на бумаге. А жаль…

Разберемся, не торопясь…

КАК ОТЧИСТИТЬСЯ ОТ НЕФТИ?

«Недавняя авария на плавучей платформе в Мексиканском заливе снова привлекла внимание специалистов к старой проблеме: как очистить море от разливов нефти? – пишет нам из Тюмени Наталья Смирнова. – Ведь на ликвидацию последствий аварий нефтепроводов, танкеров, платформ уходят огромные деньги, и тем не менее полностью устранить их не удается.

На мой взгляд, надо поручить эту операцию микробам. Существуют ведь микроорганизмы, которые с аппетитом поедают нефтепродукты. Говорят, среди них есть особые штаммы, которые делают это весьма быстро. Так почему бы их не использовать?..»

Наташа права: подобные микроорганизмы существуют.

Нашими исследователями, к примеру, найдены и усовершенствованы образцы микрофлоры, которые способны выживать даже в суровых условиях Заполярья. Утилизация разлитого мазута, например, основана на том, что специалисты помещают микроорганизмы в сорбент-носитель, который затем вносится в загрязненный грунт или воду. Микробы принимаются за работу и вскоре разлагают до 99 процентов нефтепродуктов.

Однако в ветреную или штормовую погоду микробы может разнести по всей акватории, и эффективность их работы резко снизится. Для таких случаев специалисты Московского завода технологического оборудования Миноборонпрома РФ разработали иной способ. Они предлагают использовать для очистки воды и загрязненного грунта кавитацию. Суть этого явления, как вы помните, в том, что при создании в жидкости переменного давления в ней появляются и растут вакуумные пузырьки. Достигнув определенного объема, они схлопываются. При этом образуются водяные микроструйки, всегда направленные туда, где среда имеет дефект.

В данном случае на раздел фаз: жидкость – твердое тело. Струйка смывает нефть с частиц донного песка, ила и прочей грязи. Флотореагент на основе соснового масла, добавляемого в смесь, подхватывает ее и поднимает на поверхность, а частицы грунта опускаются вниз. Такая операция очистки (степень 99,8 %), допустим, 200 кг смеси воды и грунта занимает не более минуты.

Возвращаясь к напечатанному

ВОДА, ПОХОЖАЯ НА ПУДРУ…

«В «ЮТ» № 6 за 2010 г. вы писали о «твердом бензине». А я подумал вот о чем. Ведь в капсулы или поры какого-то вещества можно, в принципе, помещать любую жидкость. Так, быть может, нам стоит подумать и о транспортировке подобным способом обычной воды?»

Такое вот предложение содержится в письме Антона Караваева из Астрахани. В самом деле, подобный способ хранения жидкости вполне пригодился бы, например, в пустыне. Ведь там вода в обычных цистернах или бидонах быстро нагревается, может и испаряться, если объем не закрыт герметично.

Об этом, видимо, подумали британские ученые из университета Ливерпуля, которые недавно продемонстрировали «сухую воду». Каждая капля обволакивается оболочкой из диоксида кремния, что делает это вещество внешне похожим на сахарную пудру, на 95 процентов состоящую из обычной воды и на 5 процентов – из кремнезема.

По словам руководителя группы исследователей Бена Картера, «сухая вода» также в 3 с лишним раза лучше, чем обычная вода, впитывает углекислый газ, тем самым препятствуя его попаданию в атмосферу и уменьшая парниковый эффект.

Подобный способ может применяться и для хранения запасов метана, и для увеличения его энергетического потенциала, добавил Картер. Наконец, подобные «сухие эмульсии» сделают более простой и надежной транспортировку горючих, взрывоопасных и ядовитых веществ.

Рационализация

ПАРОЛЬ – У ПАЦИЕНТА

«В «ЮТ» № 10 за 2010 г. вы рассказали о компьютерных татуировках и микрочипах, которые можно наносить на кожу и вживлять под нее. Вот я и подумал: «А что, если использовать эти новинки для кодирования информации медицинского характера о данном человеке?» На каждом осмотре, при каждом заболевании, начиная с раннего детства в электронную память заносятся все данные анализов, сведения о принимаемых лекарствах, особых свойствах данного организма (непереносимости, например, тех или иных веществ) и т. д.

Тогда у человека, обратившегося за медпомощью, все данные о его организме всегда будут при нем. Причем в экстренных случаях они могут быть считаны и без участия самого пациента.

Согласитесь, Алексей Сунгорцев из Новосибирска разработал весьма дельное предложение. Пожалуй, единственный его недостаток – оно не так уж ново.

Под кожу домашним животным уже сейчас вживляют микрочипы, содержащие сведения как о самом животном, так и о его хозяевах.

Со временем очередь дойдет и до людей. Каждый будет носить с собой микрочип, в котором будут с рождения записывать все его данные.

НАШ ДОМ
Мирное оружие

Стоит произнести слово «пистолет», и кажется, что в воздухе уж запахло порохом. Однако далеко не всякий пистолет относится к категории огнестрельного оружия. Мы уже рассказывали вам о самых простых в использовании клеевых пистолетах (см. «ЮТ» № 4 за 2009 г.). Кроме них, в арсенале современного мастера, как правило, есть еще и пистолеты монтажные.

Чтобы не дуло…

Как только на улице начинает холодать, многие с удивлением вдруг обнаруживают, как сильно начинает дуть изо всех щелей. И, понятное дело, принимают меры. Но всегда ли и все ли делают это правильно? Конечно, щели можно заделать и бумагой, ватой, паклей… Но надежнее и лучше использовать современные герметики.

Обычный бытовой герметик, полностью готовый к употреблению, просто выдавливают из тюбика, словно зубную пасту, и замазывают им щели. Однако гораздо удобнее работать с помощью монтажных пистолетов-аппликаторов.

В домашних условиях чаще всего используют самые простые, ручные механические пистолеты-аппликаторы. В зависимости от типа и производителя их различают по некоторым конструктивным особенностям.

Если герметик упакован в фольгу, применяют цилиндрический пистолет; при этом сам пустой цилиндр играет роль картриджа. Если же герметик уже помещен в картридж, используют инструменты, напоминающие в своем действии шприц – поршень при надавливании высвобождает необходимую массу. Причем для домашних работ предпочтительные пистолет с обратным ходом. Он позволит вам по окончании работы изъять картридж из устройства, плотно закрыть и сохранить для следующего раза.

Профессионалы часто используют инструменты с пневмоприводом. Их неоспоримое преимущество – легкость в работе.

Если вы собираетесь менять в квартире дверь или окна, то для изоляции, фиксации и заполнения пустот стыка между стеной и оконной или дверной коробкой вам обязательно понадобится монтажная пена. Для работы с ней используют специальный пистолет с курком-дозатором и длинным стволом, позволяющим заполнять пеной даже труднодоступные места.

После каждого применения пистолет необходимо очищать специальными средствами от остатков пены.

Как забить скобу

При установке изоляции, оконных сеток, укладке ковровых покрытий, при монтаже фанеры, ДСП и других листовых материалов и еще в ряде случаев ныне чаще всего используют скобозабивные пистолеты, или степлеры. Существует несколько модификаций этого инструмента, и выбор зависит от того, какую именно работу вам предстоит выполнить. Самым простым видом является ручной механический пистолет. Его применяют в основном при изготовлении мебели, поскольку вбитые в деревянный корпус скобки хорошо удерживают обивочную ткань. Принцип действия его прост – скоба забивается в основу под воздействием внешнего удара или нажатия на рукоятку.

Кроме того, существуют еще пневматические и электрические степлеры. Их отличие не только в цене, но и в ряде дополнительных удобств. К примеру, бытовые электрические агрегаты часто снабжают регулятором силы удара, блокировкой кнопки включения, дополнительной кассетой для скобок и гвоздей.

Существуют также особые степлеры для прокладки низковольтных кабелей. Они снабжены специальными направляющими для скоб в головке устройства, которые повышают его точность.

Заменитель молотка

Несколько гвоздей несложно забить и вручную, обычным молотком. Если же предстоит забивать гвозди далеко не маленькие, а счет их идет на тысячи, то профессионалы иногда используют пневматический инструмент.

Однако в дополнение к нему требуется еще и компрессор. Поэтому удобнее газовый монтажный пристрелочный пистолет. Он отлично справляется с бетоном, кирпичом, деревом и даже металлом, повышает производительность в 3–4 раза. С его помощью можно легко и быстро присоединить доски к балкам, ускорить процесс монтажа обшивки кровли, вагонки и многое другое.

Существуют инструменты для пристрелки направляющих и гипсокартона, для плотницких и кровельных работ. Отдельно выделяют модели по бетону, металлу, кирпичу (длина гвоздя до 40 мм) и по дереву (гвозди гладкие и рифленые до 90 мм).

Принцип работы инструмента таков: газ (пропан-бутан) из баллона подается в камеру сгорания пистолета, в ней с помощью электровентилятора образуется взрывчатая газовоздушная смесь. Искра от аккумулятора поджигает ее, в результате происходит мини-взрыв. Полученная кинетическая энергия толкает поршень с силой, необходимой для вбивания гвоздя практически в любую поверхность.

Уровень заглубления гвоздя в материал регулируется за счет винтов, определяющих положение ствола (в диапазоне 6–7 мм). Гвозди подбирают всякий раз определенной серии: для бетона и стали; бетона и кирпича; для особо высокопрочного бетона, для дерева.

Газовый пистолет требует чистки и смазки 1 раз на 30 тыс. выстрелов. Однако учтите: для работы таким инструментом необходимо пройти подготовку под руководством знающего человека, строжайше соблюдать технику безопасности. Такой инструмент, как и пороховой пистолет, уже можно отнести к категории оружия.

Когда пахнет порохом

Еще лет 20–30 тому назад прикрепить к металлической, бетонной, кирпичной конструкции стальной лист было не так-то просто. Сегодня выполнение данной задачи вполне сравнимо с вбиванием гвоздя в деревянную основу. «Пристреливают» листы и прочие металлоконструкции с помощью порохового монтажного пистолета. Он забивает стальные каленые дюбели в бетон, кирпич, керамзит, даже металл силой взрыва порохового заряда.

Стальные дюбеля бывают двух видов – с классической шляпкой (дюбеля-гвозди) и шляпкой с резьбой (дюбеля-винты).

Первые предназначены для крепления несъемных деталей. На дюбеля-винты с резьбовой головкой затем крепят гайками конструкции и детали, подлежащие периодическому демонтажу или смене.

Снаряжение данного оборудования сродни подготовке к стрельбе из настоящего оружия. Перед «выстрелом» дюбель с наконечником заправляют в канал направителя, а затем нужно «разломить» пистолет и вставить патрон в патронник ствола.

Патроны с зарядами разной мощности подразделяют на 7 групп, каждая из них окрашена в определенный цвет. Мощность выбирают в зависимости от вида и прочности основания, куда предстоит пристреливать крепеж, диаметра и длины дюбеля.

Учтите: к работе с пороховым пистолетом допускаются только лица не моложе 18 лет и с квалификацией не ниже 3-го разряда, проработавшие на монтажных работах не менее двух лет, прошедшие медицинский осмотр, курс обучения и получившие соответствующее удостоверение. Ежегодную проверку знаний по эксплуатации пороховых инструментов и продление срока действия удостоверения проводит специальная квалификационная комиссия.

В заключение добавим, что монтажные пороховые пистолеты стоят примерно от 3 до 11 тыс. руб. Цена газовых пистолетов 20–30 тыс. руб. Скобозабивных – от 2000 до 9000 руб.

Подобное оборудование выпускается ОАО «Тульский оружейный завод», фирмами Ramset, SPIT, Hilti, Skil, Bosch, Paslode…

Публикацию подготовил П. СМИРНОВ

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Многоцелевой сторожевой корабль проекта 20380 был разработан для действий в ближней морской зоне государства, ведения борьбы с надводными и подводными кораблями противника, артиллерийской поддержки морского десанта, а также патрулирования и блокады зоны ответственности.

Корвет проекта 20380 отличается многофункциональностью, компактностью и высоким уровнем автоматизации корабельных систем. Надстройка корабля, его корпус, ракетные установки и антенные посты защищены от обнаружения материалами с высокими радиопоглощающими свойствами.

Вооружение кораблей проекта 20380 включает в себя комплексы ударного, противовоздушного и противолодочного оружия, системы боевого управления, обнаружения, целеуказания, связи и защиты.

Технические характеристики:

Стандартное водоизмещение… 1800 т

Полное водоизмещение… 2220 т

Длина… 104,0 м

Ширина… 13,0 м

Осадка… 7,95 м

Количество дизелей… 4

Мощность… 23 320 л. с.

Полная скорость… 27 узлов (50 км/ч)

Экономическая скорость… 14 узлов (26 км/ч)

Дальность плавания… 4000 миль

Автономность плавания… 15 суток

Экипаж… 99 чел

Впервые Iveco Massifбыл представлен публике в октябре 2007 г. на Международной выставке коммерческого транспорта в Амстердаме. А в прошлом году появился в России. Знатоки сразу же увидели в машине черты внедорожника Land Rover Defender, что, в общем-то, можно понять, поскольку Massif был создан в сотрудничестве с испанской фирмой Santana, выпускающей клоны автомобилей английского производителя. Но до Land Rover Defender, судя по отзывам, Iveco Massif не дотягивает. А некоторые даже сравнивают Iveco Massif с нашим «уазиком». Он так же хорош на бездорожье и так же неуверенно чувствует себя на асфальте.

Обе машины недостаточно комфортабельны и удобны в управлении. Наконец, у обеих проблемы с качеством сборки. Базовая цена Iveco Massif на европейском рынке составляет около 22 тысяч евро, а в России машина будет стоить от 770 000 руб.

Технические характеристики:

Длина автомобиля… 4,720 м

Ширина… 1,750 м

Высота… 2,050 м

Дорожный просвет… 200 мм

Снаряженная масса… 2140 кг

Полная масса… 3050 кг

Грузоподъемность… 910 кг

Объем двигателя… 2998 см ³

Мощность двигателя… 146 л.с.

Расход топлива в городе… 11,4 л/100 км

На трассе… 9,9 л/100 км

НАУЧНЫЕ ЗАБАВЫ
Физика без приборов

Так называется новая книга Ласе Левермаркаи Класса Фреска, выпущенная в свет «Издательским Домом Мещерякова». В Швеции, неподалеку от Стокгольма, есть специальный научный центр, где каждый посетитель может поставить опыт по физике, химии, биологии, астрономии, математике или провести собственные исследования самых разных явлений природы. Сотрудники Центра и подготовили эту книгу занимательных экспериментов по физике и химии.

УДАРНАЯ ВОЛНА

Вам понадобятся: стол, три монеты (5 рублей, 1 рубль, 10 копеек).

Положите рублевую монету на стол. Прижмите ее указательным пальцем левой руки к поверхности стола. С левой стороны вплотную к рублю поместите монетку в 10 копеек. С правой стороны на некотором расстоянии от рубля положите пятирублевую монету. Теперь указательным пальцем правой руки подтолкните 5 рублей к рублю так, чтобы монетки стукнулись друг о друга.

Когда пятирублевая и рублевая монетки сталкиваются, рубль получает импульс силы. Импульс как ударная волна передается монете в 10 копеек Так как монетка не закреплена на столе, она отскакивает в сторону. Расстояние, на которое отлетит монетка в 10 копеек, зависит от массы и скорости движения монетки-биты.

Подобные опыты можно провести, используя другие комбинации монет: 1 копейка, 50 копеек и 1 рубль или 1 рубль, 2 рубля и 5 рублей. А что будет, если положить не одну десятикопеечную монетку, а несколько в ряд одну за другой?.. Попробуйте ответить на этот вопрос сами.

Чтобы опыты прошли удачно, поверхность стола должна быть гладкой, а рублевую монетку нужно сильно прижимать к столу.

ТРЯПКА-НАСОС

Вам понадобятся: стол, лоскутки разной ткани, лист бумаги, миска, вода.

Наполните миску водой и поставьте ее на стол. Положите в миску лоскут ткани так, чтобы половина его свисала на стол, а половина находилась внутри под водой. Подождите минуту-другую и замерьте уровень воды. Ткань и бумага очень быстро впитывают воду, которая начнет подниматься по лоскутку, а затем спускаться вниз по его свисающему краю. Останется ли в миске вода, зависит от высоты посуды и от количества воды, которую вы в нее нальете.

Повторите опыт с лоскутками другой ткани. Положите вместо ткани в миску лист бумаги. Посмотрите, что при этом произойдет.

Для опыта можно использовать как сухую, так и мокрую ткань.

ВОЗДУШНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

Вам понадобятся: стол, 2 картонные втулки от рулонов туалетной бумаги, 3 трубочки для коктейля.

Положите на стол 2 трубочки параллельно друг другу. На них поместите картонные втулки на расстоянии 5 сантиметров друг от друга. Возьмите третью трубочку и подуйте в нее, направив струю воздуха между картонными основами.

Когда вы дуете в трубочку, то между втулками увеличивается скорость потока воздуха и, соответственно, согласно закону Бернулли, уменьшается его давление. В результате выравнивания давления в это место устремляется воздух из соседних областей. Он-то и захватывает с собой картонные цилиндры, которые начинает притягивать друг к другу. Чем толще трубочка, в которую дует экспериментатор, тем сильнее поток воздуха и меньше его давление, а значит, цилиндры будут двигаться быстрее.

Попробуйте теперь подуть в трубочки разной толщины. Положите картонные цилиндры на большем расстоянии – 10–15 сантиметров друг от друга и посмотрите, как меняется результат в зависимости от изменения условий эксперимента.

КАК ПОГАСИТЬ СВЕЧУ

Вам понадобятся: втулка от рулона туалетной бумаги, лист писчей бумаги, воздушный шарик, скотч, свеча, спички.

Сложите из бумаги колпак так, чтобы на его конце осталось отверстие диаметром 0,5 сантиметра. Наденьте колпак на один конец картонной втулки и приклейте скотчем так, чтобы он плотно прилегал к картону. Слегка, но не до конца, надуйте воздушный шарик. Натяните надутый шарик на другой конец втулки и закрепите скотчем. Поставьте свечу на стол и зажгите ее. Поднесите бумажный колпак к зажженной свече на расстояние 1 сантиметр. Быстро и сильно нажмите на воздушный шарик.

Если резко нажать на надутый шарик, из него выйдет воздух, который через отверстие в колпаке выйдет наружу. У воздуха будет всего один путь – маленькая дырочка в колпаке. Поэтому поток воздуха окажется плотным и точно направленным, а его скорость – высокой. Свеча погаснет. Если же нажать на шарик медленно или свеча будет расположена далеко от конструкции, потоку воздуха не хватит скорости, чтобы ее погасить.

Продолжите эксперименты, нажимая на шарик не резко или удалив колпак от свечи на большее расстояние – 5 – 10 сантиметров. Оцените, как при этом меняется результат эксперимента.