Текст книги "Юный техник, 2000 № 03"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 7 страниц)

ЮНОМУ ИЗОБРЕТАТЕЛЮ

Занятие третье. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Описание должно раскрывать изобретение с полнотой, достаточной для его осуществления (изготовления). Оно состоит из нескольких разделов:

1 – область техники, к которой относится изобретение. В нем указываются применимость изобретения (например, машиностроение), а если областей несколько, то указываются основные.

2 – уровень техники. В этом разделе приводятся сведения об известных заявителю аналогах изобретения с выделением наиболее близкого прототипа. При этом в качестве ближайшего аналога указывается средство того же назначения, например, если заявлены вилы, то ближайшим аналогом вряд ли можно назвать лопату.

Помимо описания аналогов и источников информации – откуда стал известен каждый из них, необходимо изложить признаки ближайшего прототипа, которые совпадают с существенными признаками изобретения.

3 – сущность изобретения. Самый, пожалуй, важный пункт описания. В нем необходимо дать описание существенных признаков изобретения, которые обеспечивают технический результат. Они могут выражаться, например, в снижении или повышении коэффициента трения, в предотвращении заклинивания, снижении вибрации и так далее.

Если изобретение обеспечивает получение нескольких технических результатов, их рекомендуется привести. Необходимо описать и признаки, отличающие изобретение от ближайших аналогов. В этом разделе необходимо подробно описать задачу, решению которой данное изобретение будет способствовать. При описании устройства как объекта изобретения необходимо дать его конструктивные элементы, наличие между ними связи, их взаимное расположение, форму связи, параметры и характеристики элементов, материал, из которого они изготовлены.

Помимо описания изобретения составляется короткий реферат. Его объем не должен превышать 1000 знаков. Это немногим более половины машинописной страницы. В нем даются ссылки на иллюстрации, номера отдельных деталей устройства. Реферат дает описание изобретения в короткой, сжатой форме, потому и ограничен его объем.

При оформлении заявки вначале дается описание, далее чертежи (если они имеются) и, наконец, реферат. Все документы оформляются в 3 экземплярах. Каждый документ начинается на отдельном листе стандартного формата, а листы нумеруются арабскими цифрами, начиная со второго. Документы печатаются шрифтом черного цвета через два интервала, графические символы, формулы можно вписывать от руки пастой или чернилами черного цвета. Чертежи и графические материалы также выполняются черными линиями и штрихами без растушевки и раскрашивания. Масштаб рисунков и чертежей подбирается таким, чтобы при уменьшении размеров до 2/3 можно было различить все детали. Размеры на чертежах не указываются, при необходимости они приводятся в описании.

Формат фотографий выбирается такой, чтобы он не превышал установленные размеры листов документов. Фотографии малого размера наклеиваются на листы бумаги. Каждое графическое изображение нумеруется арабскими цифрами независимо от его вида (чертеж, рисунок, фото). Оформление заявки должно полностью соответствовать требованиям Правил. Любое отклонение от них служит достаточным основанием для отказа в приеме заявки к рассмотрению.

Образец оформления заявки на конкретное изобретение мы приведем на следующем занятии школы. Следите за нашими выпусками.

Е. ФОКИН

ПАТЕНТЫ ОТОВСЮДУ

ИНДИКАТОР СТЕРИЛЬНОСТИ

Сегодня многие пищевые продукты и медицинские препараты запечатываются в так называемую вакуумную оболочку, гарантирующую их сохранность в течение многих месяцев. И проблема, с которой сталкиваются производители – качество сварного шва. Как его контролировать? Специалисты финской фирмы «Випак» решили задачу просто – в пленку они ввели красящее вещество специального состава. И в момент запаивания при нагревании до определенной температуры пленка меняет цвет. Если же шов не пропаялся или после запайки была нарушена герметичность, цвет шва изменяется, например, с зеленого на белый.

ВСЕ СВОЕ ВОЖУ С СОБОЙ

Первая мысль о кругосветном беспосадочном перелете вокруг земного шара родилась у Чкалова. К тому времени им уже были осуществлены беспосадочные перелеты и через всю страну, и через Северный полюс в Америку. А вот облететь вокруг Земли Валерий Павлович так и не успел. Помешало то обстоятельство, что слишком много топлива пришлось бы брать с собой в полет.

Только в декабре 1988 года, полстолетие спустя, чкаловский проект удалось осуществить американцам Д.Рубану и Ж.Йигеру на самолете «Вояджер». Им пришлось конструировать особый летательный аппарат, весь внутренний объем которого – двухкилевой фюзеляж, а крылья превратились в один огромный топливный бак. Да и сам самолет пришлось облегчать до предела. А ведь решение американцев, хотя и оригинальное, не единственное.

Российский изобретатель В.Семенов, сотрудник Центрального аэрогидродинамического института имени Н.Жуковского (патент № 1723743), предлагает свой вариант путешествия вокруг земного шара. Причем на обычном спортивном самолете.

Как? Очень просто. Самолет на тросе тянет за собой планер. Идея далеко не новая. Подобные сцепки применялись еще в годы войны, когда в тыл врага, к партизанам, доставлялись медикаменты, продовольствие, боеприпасы. Так что же защищает новый патент? Новое в том, что беспилотный планер выполняет роль летающего танкера.

Кроме буксировочного троса, оба летающих аппарата соединяет гибкий шланг. По нему горючее из топливных баков планера подается в основной самолет. Когда же они опорожнятся, танкер отстыковывается и благополучно приземляется где-нибудь в безлюдной местности. А самолет продолжает полет, используя топливо уже собственных баков.

ЭКОНОМНЫЙ ХОЛОДИЛЬНИК

Зайдите в любой магазин, торгующий холодильниками. Кто бы их ни производил, все они на одно лицо. Все представляют собой прямоугольный параллелепипед. Традиционно сложилось так, что эту форму выбрали по двумя причинам: она технологичнее в изготовлении, а кроме того, подобная конфигурация хорошо вписывается в прямоугольные объемы квартир. Однако изобретатель В.Мальцев доказал, что привычный стереотип пора ломать. Он предлагает делать холодильники цилиндрической формы (авторское свидетельство № 1601478).

А морозильную камеру установить не в верхней части, а внизу. Полки традиционно выдвижные, лучше сделать их вращающимися.

С первого взгляда может показаться, что это изобретение ради изобретения. Однако это не так. Судите сами. Цилиндрический корпус имеет меньшую поверхность по сравнению с параллелепипедом, а значит, и меньше теплообмен. Налицо экономия электроэнергии. Морозильная камера, расположенная внизу, позволяет быстрее замораживать продукты, поскольку более тяжелый холодный воздух остается в морозильной камере, а не «утекает» из открытой двери. А если цилиндрические полки разделить между собой перегородками, подобно долькам апельсина, да еще сделать зазоры между ними и внутренними стенками корпуса минимальными, утечка холодного воздуха при загрузке-выгрузке продуктов тоже будет минимальной.

Словом, сплошная экономия.

ПО ПОДСКАЗКЕ ПРИРОДЫ

Говорят, иногда от холода у собаки шерсть стоит дыбом. Такое свойство замечено не только у животных, но и у птиц. И природа наградила их этим свойством недаром. Взъерошенный шерстяной или перьевой покров увеличивает толщину защитного слоя и лучше сохраняет тепло.

Все это так, считает американский физик Томас Гоезе, но картину надо дополнить. Ко всем прочим достоинствам взъерошенная шерсть или перья образуют отличную систему, поглощающую тепловые лучи. Многократно отражаясь от ворсинок, лучи проникают к кожному покрову и дополнительно греют его. А раз так, то не построить ли на этом принципе солнечный коллектор (патент США № 5313933)?

Конструктивно он выглядит так. Трехслойная начинка состоит из непрозрачной подложки, улавливающего слоя (наподобие шерсти – тонкие синтетические волокна) и наружного стекла. Через пористый слой прокачивается жидкий или газообразный теплоноситель.

Ну а далее все как в обычном солнечном коллекторе, только КПД его намного выше.

НАШ ДОМ

Идеи мастеру

ПЯТЬ В ОДНОМ, ИЛИ СВОЙ ДОМИК В КВАРТИРЕ

Согласитесь – неплохая мысль обзавестись хотя и маленьким, но своим местом в малогабаритной квартире. Здесь есть все необходимое для жизни – своя столовая, кабинет, библиотека и даже… спальня на втором этаже, но при условии, что это позволяет высота помещения.

Мебельный уголок «Андреа» – так назвали его создатели А.Соболев и А.Федюкин – оригинален и чрезвычайно компактен. С его помощью можно сэкономить немало места, а для небольшой квартиры он просто находка!

К сожалению, достать в магазине такое чудо дизайнерской мысли нам недоступно, но кто сказал, что уголок нельзя смастерить самим?

Слева, как вы видите на рисунке, расположен гардероб для верхней одежды, справа – бельевой шкаф с тремя широкими полками. Легкие дверцы (их пять) навешены на амортизирующие подвесы. Филенки дверок можно обтянуть шелком или даже расписать в духе старинных ширм. Но и однотонное серо-коричневое льняное полотно будет выглядеть очень стильно – здесь можно поэкспериментировать и дать волю воображению.

Схема монтажа гарнитура.

Боковые стенки шкафов забраны клееными щитами из натурального дерева, а «потолок» закрыт тонкой фанерой с вентиляционными отверстиями.

Справа на колонну квадратного сечения «нанизаны» разновеликие лекальные полки для книг, цветов, игрушек и безделушек. Столешница стола – сложной конфигурации – из толстой мебельной фанеры. Пожалуй, за таким столом уместится гораздо больше гостей, чем за традиционным круглым или квадратным.

Нижняя полка и столешница закреплены на колонне фигурными уголками-консолями. Дополнительная опора стола представляет собой столб-стойку круглого сечения с капителью из нескольких элементов, выполненных из толстой фанеры, вырезанной в форме эллипса.

Если подняться no удобной деревянной лестнице с фигурными ступенями (обратите внимание: выступы ступенек чередуются справа налево), вы попадете в «спальню». Кровать – широкая доска с мягкими овальными кромками – соответствует параметрам тела взрослого человека. Рама кровати с пружинящими выгнутыми боковыми рейками, закрепленными в резиновых шарнирах для лучшей амортизации (кстати, здесь стоит подумать и о других видах крепления), вставляется в «четвертушку» верхней рамы основной конструкции, которая в свою очередь фиксируется на стойках.

Основанием конструкции уголка является рама. Она крепится к стене и полу обыкновенными металлическими уголками на шурупах. Соединения, требующие большей прочности, необходимо крепить длинными шурупами «впотай», а углубления замазать специальной шпаклевкой для дерева.

Как мы уже говорили, важным условием для установки спального места является достаточная высота помещения, ведь расстояние между кроватью и потолком должно быть не менее 80 – 100 см.

Если все условия соблюдены и монтаж произведен правильно, все составные элементы уголка безукоризненно отлажены и вмонтированы друг в друга, кровать под вашей тяжестью, как говорится, «не кряхтит», то стоит посмотреть вниз, и у вас возникнет ощущение свободного пространства, так необходимого человеку в жизни, а особенно в своей собственной квартире.

Идеи хозяйкам

ОБСТАВИМ ПРАЗДНИК НА СОВРЕМЕННЫЙ ЛАД

Изящная композиция из веточек рододендрона в сочетании с пасхальными пустотелыми яйцами – вот прекрасный пример украшения праздничного интерьера.

Скоро апрель, а с ним самый важный праздник христианского мира – Пасха. И конечно же, почти в каждом доме к этому дню задолго готовятся – украшают жилища вербными букетами, пекут куличи, мастерят сладкую творожную пирамидку – саму пасху, красят яйца. Словом, все как положено.

Но сегодня мы хотели бы обсудить с вами новые идеи оформления праздника: поделиться некоторыми оригинальными рецептами пасхальной выпечки, вместе с вами придумать маленькие сувениры для близких и друзей. Попробуем обставить любимый весенний праздник на современный лад.

К примеру, «пасхальное деревце», что вы видите на рисунке, не что иное, как воздушный и ароматный крендель, который если и не заменит, то весьма разнообразит традиционное меню из куличей и куличиков.

Вот и рецепт:

1 кг муки, 2 стакана молока, 50 г дрожжей, 70 г маргарина, 150 г сахарного песка, одно яйцо и чайная ложка соли.

Все замешиваем и ставим в теплое место для брожения. Чуть поднимется – добавьте щепотку ванилина, лимонную цедру, изюм, кардамон.

Выкладывайте тесто на доску и раскатывайте в виде валика, сужающегося к концам – вот вам и ствол деревца.

Тем временем готовим тертое тесто для украшения. Для него понадобится мука, вода и дрожжи.

Консистенция должна быть очень эластичной, но плотной, чтобы можно было лепить фигурки птичек, цветы, розочки, плетеные «веревочки».

Помимо весенней символики украшения играют сугубо функциональную роль, помогая сохранить форму при выпечке.

Теперь немного пофантазируйте – острым ножом сделайте маленькие надрезы на поверхности фигурок в виде веточек, листьев, лепестков, они создадут впечатление воздушной кружевной отделки.

Затем слепите фигурки вместе и приставьте к «стволу» деревца – получилась крона. Смажьте все яйцом, а сверху присыпьте тертыми орехами и отделочным тестом, протертым через терку.

Печь надо в духовке при температуре 240°. Затем присыпьте сахарной пудрой, а на стол подавайте не на блюде, а на расшитом полотенце.

Для пряничного зайчика понадобится формочка, или просто вылепите его из теста, словно из пластилина.

Для самого теста понадобится 400 г муки, 2 столовые ложки разрыхлителя, 100 г размягченного маргарина, 150 г сахара, 2 яйца, щепотка соли и 3 столовые ложки меда. А кроме того, тертая цедра, ванильный сахар и панировочные сухари.

Смешайте ингредиенты до образования кремообразной массы, введите муку, выложите в формы и выпекайте 30 мин. Украшения представляют собой крохотные шарики из растертого сливочного масла с желтками, сахарной пудрой и ванилью.

Вы можете удивить гостей и вот такими фигурными сувенирами – ягнятами, вырезанными из белого картона и подвешенными на зеленое деревце. Переведите рисунок на фотокартон в прямом и зеркальном отображении. Вырежьте, склейте полярно, а мордочки, ноги, глаза и колыша нарисуйте. Синтетическую вату порвите на мелкие кусочки и приклейте к туловищу, как на фото. Приклейте петельки разной длины. Вот теперь можно и дарить каждому по фигурке. А сколько – зависит от количества гостей.

Пасхальное деревце.

Пасхальный «Заяц»

Торт «Барашек» мастерится точно так же, как пирожное «картошка», а рецепт его известен всем.

Когда-то в России было очень популярным выкладывать крашеные яйца в пышную зелень скороспелого кресс-салата, созревшего прямо на подоконнике под лучами весеннего солнца. Обычно хозяйка выращивала к Пасхе такую зелень в прямоугольном деревянном корытце на ножках.

Мы же хотим предложить другой вариант: для грядки понадобится отрезать картонные ячейки на десять яиц от стандартной тары, полиэтиленовая крышка от упаковки также на десять яиц, прозрачный верх от папки-скоросшивателя, водостойкие быстросохнущие краски синего, зеленого и белого цветов, пористая резина разной расцветки, клей «Момент» и макетный нож.

Вырежьте в полиэтиленовой крышке окошко, оставив по краям около 5 мм, покройте ее грунтовкой, дайте высохнуть. Вырежьте «стекло» из прозрачной стенки скоросшивателя – оно должно быть на 5 мм больше, чем само окошко. Приклейте его изнутри к крышке. Переведите мотивы украшений на листы гористой резины соответствующих цветов и вырежьте, как показано на фото. Затем очень точно склейте украшения друг с другом, а получившийся бордюр приклейте к нижним кромкам яичной коробки.

Перед посадкой семян выложите изнутри картонные ячейки фольгой (иначе картон размокнет), углубления заполните землей, и в нее высыпьте семена кресс-салата. Земля должна быть постоянно влажной. Закройте грядку крышкой и поставьте на подоконник к солнышку.

Первые всходы в мини-оранжерее должны появиться уже на второй день. Как только кудрявые «барашки» салата достигнут в высоту 10–15 см, снимайте крышку и разложите в каждую ячейку по яйцу. В густых зарослях салата они будут едва заметны, но в этом-то и вся прелесть – никто заранее не будет знать, какой сувенир попадет ему в руки. Такую зеленую грядку поставьте во главу праздничного стола. Уверяем – удивлению ваших гостей не будет предела.

На фото перед вами изящная композиция из нераспустившихся веточек рододендрона в стеклянном кувшине. Кое-где, на разной высоте, к веточкам на тончайших шелковых нитках прикреплены пустотелые яйца, выкрашенные ультрамарином и белилами в сочетании с серебром. Чтобы их подвесить, понадобятся спички.

Один конец нитки завяжите узелком ровно посередине спички. Держа нитку за свободный конец, опустите спичку через одно из отверстий выдутого яйца: в горизонтальном положении внутри яйца она надежно закрепит нитку.

Торт «Барашек»

Грядка с кресс-салатом.

_{Материалы подготовила Н. АМБАРЦУМЯН}

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Первый официальный полет этого многоцелевого самолета фирмы РОК-ВЭЛЛ состоялся в 1971 году. Двигатели, оборудование и уровень комфорта позволяют отнести его к малым самолетам высшего класса, предназначенным для обслуживания VIP-персон. Цельнометаллическая конструкция фюзеляжа, низкое шасси с пневматическими шинами и гидравлические двигатели тормоза обеспечивают достаточный уровень безопасности. Самолету этой фирмы принадлежат два мировых рекорда скорости.

Техническая характеристика:

Экипаж… 2 человека

Кол-во пассажиров… 7

Кол-во двигателей… 2

Суммарная мощность… 615 кВт

Стартовый вес… 4650 кг

Полезная нагрузка… 2000 кг

Максимальная скорость… 526 км/ч

Дальность полета… 2850 км

Потолок… 10 000 м

Дебют нового семейства автомобилей этой марки состоялся во Франкфурте в 1995 году. Состоит оно из седана (S40) и универсала (V40). Последний и показан на нашем рисунке. Эти автомобили отличаются от других моделей фирмы своим исключительным дизайном, высоким уровнем комфорта, безопасностью и умеренной ценой. Несмотря на то, что VOLVO S40/V40 относится к компакт-классу, его салон ничуть не меньше более дорогих и высококлассных машин.

Техническая характеристика:

Число мест… 5

Снаряженный вес… 1200 кг

Максимальная скорость… 195 км/ч

Время разгона 0 – 100 км/ч… 10,5 с

Двигатель… бензиновый 4-цилиндровый

Мощность… 115 л.с.

Привод… на передние колеса

ПОЛИГОН
По подсказке молнии…

В XVIII веке европейская наука смотрела на молнию как на любопытную загадку природы. И, лишь накопив факты, проверив их, осмыслив, пришли к выводу о ее электрической природе. Кто первый пришел к этой мысли, тут нет единого мнения. В России полагают, что Г. В. Рихман и М.В. Ломоносов.

Американцы эту честь несомненно приписывают своему первому президенту В.Франклину, а французы отмечают роль аббата Ноллэ. Не будем спорить.

Гении всех народов приложили здесь свой ум.

Теперь мы знаем о молнии очень много. На Земле одновременно происходит 1800 гроз. Их общая мощность более 700 тысяч киловатт. Тротиловый эквивалент только одной молнии превышает один килограмм. Есть чего бояться!

Поэтому изобретение громоотвода надо тоже отнести к разряду великих. Теперь от удара молнии не сгорят города и поселки, как прежде.

По конструкции громоотвод проще простого – железная палка на крыше жилого дома. Однако и она считается вполне надежной защитой. Только когда речь заходит о таких объектах, как пороховой завод или склад боеприпасов, мы начинаем признавать, что знаем о нравах молнии маловато.

В лабораторных условиях на установках размером с трехэтажный дом ученые получают мощные электрические разряды напряжением в несколько миллионов вольт и «обстреливают» ими макеты особо опасных объектов, отыскивая наиболее правильное расположение громоотводов. Между тем самая обычная молния в летнюю грозу вызвана напряжением не менее миллиарда (!) вольт. Тысячекратная разница должна бы привести к каким-то качественным различиям. В чем они – мы еще точно не знаем, поскольку столь высокие напряжения в лабораториях получать не можем. Вот и случается, что от удара молнии нет-нет да и «страдают» и люди и здания. Да и вообще в поведении самой обычной линейной молнии (про шаровую уж говорить не будем!) до сих пор есть много фантов, не нашедших объяснения. Некоторые из них даже комичны.

Известны случаи, когда, попав в человека, молния не причиняет ему вреда, только оставляет его раздетым. Одежда обнаруживается где-то рядом. При этом рубашка оказывается застегнутой на все пуговицы, башмаки не расшнурованными… Ученые даже не пытаются комментировать такие факты. А если бы попытались?

Как бы не обнаружились здесь «чудеса» из области пространства-времени!

Другая не менее странная причуда молнии нашла объяснение. В рассказе Александра Грина «Редкий фотографический аппарат» описано, как от удара молнии на теле убийцы запечатлелась изобличавшая его улика – фотография места преступления. Сюжет взят «не с потолка».

На кожном покрове человека, пострадавшего от молнии, порой действительно обнаруживались следы, в которых угадывались очертания предметов, находившихся поблизости. Оказалось, молния способна «рисовать» предметы, расположенные в зоне действия ее удара. Такие рисунки нередко обнаруживаются и на стенах помещений. Однажды, например, было зафиксировано изображение бронзовой ступки на стене кухни, и состояло оно из… частиц распыленной бронзы.

Еще в прошлом веке предполагали, что такие рисунки получаются в результаты вырывания атомов с поверхности предметов (чаще всего металлических) и переноса их электрическим полем на окружающие тела. В 1948 году наши ученые Г.В.Спивак и Р.В.Лукацкая воспроизвели этот процесс в лабораторных условиях. Чтобы не прибегать к сверхвысоким напряжениям, пришлось пойти на ухищрения. В эксперименте (рис. 1) штриховое изображение, нанесенное на поверхности цинковой пластинки, было перенесено на эбонитовую.

Главную роль в опыте играли два электрода. Один из них – цинковая пластина. На ее поверхности процарапывался иглой простейший рисунок, например, сеточка. Одна пластина присоединялась к «минусу» источника тока. Другая к «плюсу» и покрывалась слоем эбонита. В схеме имелась еще и третья пластина, соединенная с движком потенциометра. Она служила для фокусировки изображения. Использовался источник постоянного тока напряжением около 12 кВ. Важную роль в эксперименте играл дуговой фонарь.

При облучении цинковой пластины электрической дугой, спектр которой богат ультрафиолетовыми лучами (с лампой накаливания опыт не удается), возникает внешний фотоэффект. Поверхность цинковой пластины начинает испускать электроны. Однако там, где нанесены штрихи, они испускаются значительно интенсивнее, чем с других точек.

Оторвавшись от поверхности, электроны сталкиваются с атомами воздуха. И по пути создают группы из двух-трех ионизированных атомов. Их подхватывает поле положительно заряженной пластины. Будучи в тысячи раз массивнее электронов, ионы проходят сквозь воздух, не меняя своего направления, и оседают на эбонитовой пластине. При этом на ее поверхности возникает четкий потенциальный рельеф, невидимый глазу рисунок из заряженных участков. Посыпав пластину угольным порошком (рис. 2), его удавалось проявить.

Рис. 2

Не таким ли образом и молния создает свои фотографии? К тому же заметим, что эти процессы весьма сходны с процессами, происходящими в электрокопировальных аппаратах.

Дальнейшие эксперименты показали возможность получать даже увеличенное изображение. Для этого в качестве электрода, соединенного с движком потенциометра, ставили диафрагму с отверстием диаметром 3 см. Это позволяло создать хоть и узкоспециальный, но очень полезный прибор для изучения катодов электронных ламп и кинескопов.

На этом наш рассказ, навеянный причудами молнии, не кончается. Вспомним еще раз бронзовое изображение ступки на кирпичной стене. Это ведь не что иное, как намек на современные микросхемы, из которых состоят все изделия современной электроники. Ведь они тоже всего лишь картинки, написанные драгоценными сверхчистыми металлами на очень благородном сверхчистом камне – кремнии или сапфире.

Итак «ксерокс», технология производства интегральных схем – два великих изобретения нашей эпохи, в сущности, можно было подсмотреть у молнии. Почему бы нам не присмотреться и к другим ее «причудам»?

А. ИЛЬИН