Текст книги "Юный техник, 2010 № 05"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом выпуске Патентного бюро мы поговорим о том, зачем греть тротуары, как сохранять молоко, кто носит броню, кроме броненосца, и что оригинального может быть в конструкции наплавного моста.

ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ

ТЕПЛЫЙ ТРОТУАР

«Каждый год во многих городах и населенных пунктах нашей страны происходит одно и то же, – пишет нам из г. Сосновый Бор Ленинградской области 6-классница Марина Соснова. – После первого же снегопада на тротуарах слипается снег, а потом образуется ледяная корка, которую приходится счищать с помощью ломов, лопат и метел. Труд тяжелый, к тому же страдает асфальт».

Чтобы решить проблему раз и навсегда, Марина предлагает в теплые дни как следует подготовиться к зиме. С этой целью, по ее мнению, надо прокладывать теплотрассы водяного отопления и горячего водоснабжения непосредственно под тротуарами. Причем теплоизолировать трубы с таким расчетом, чтобы часть этой изоляции можно было сдвигать, например, с помощью соленоидов.

Сущность изобретения Марина пояснила чертежами, из которых видно, что в обычном состоянии теплоизолирующие элементы полностью покрывают трубопроводы теплотрассы. Потери тепла в теплотрассе минимальны. А при снегопаде оператор подает напряжение на соленоиды, те смещают теплоизолирующие элементы, открывая путь теплу к поверхности тротуара. Выпавший снег растает, а подачу электрического напряжения на соленоиды можно прекратить; теплоизоляция трубопроводов полностью восстановится.

Устройство для подогрева тротуаров:

_{1– соленоид; 2– теплоизоляция; 3– трубы центрального отопления.}

Казалось бы, система, которую предлагает Марина, сложна в устройстве, требует излишних расходов тепла, ее создание обойдется очень дорого. Однако даже самый поверхностный анализ показывает, что во многих населенных пунктах из-за плохой теплоизоляции труб центрального отопления от 25 до 50 % тепла рассеивается по дороге из котельной до квартир. Таким образом, мы уже греем землю, о чем часто свидетельствуют проталины и даже трава на снегу.

Рано или поздно все эти системы теплоснабжения придется менять, так, может, стоит постепенно прокладывать новые с учетом предложения Марины? Первый опыт такой прокладки уже есть. Например, в микрорайоне Депо подмосковного города Лобня часть теплотрассы уложена под бетонными плитами, по которым ходят жители. Снег здесь чистить не приходится – он тает сам.

Что же касается дороговизны системы, то стоило бы подсчитать, сколько денег приходится платить каждую зиму дворникам и подсобным рабочим за расчистку тротуаров и дорог в каждом населенном пункте, каждом регионе.

Вот вам для справки всего лишь несколько цифр.

Когда в конце февраля Москву за четверо суток завалило снегом по крыши легковых автомобилей, то «в бой» городскими службами было брошено 12 000 снегоуборочных машин, 8500 самосвалов и 1100 бригад ручной уборки общей численностью 5500 человек. Только за последний день снегопада, 22 февраля, из столицы было вывезено 425 тысяч кубометров снега. При этом по самым грубым подсчетам, уборка 1 кубометра снега Москве обходится, как минимум, вдвое дороже, чем, скажем, Нью-Йорку и другим мегаполисам мира, где появились уже первые тротуары с подогревом.

СОХРАНИМ МОЛОКО ОТ СКИСАНИЯ

«В клубе «Изобретатель и рационализатор» руководитель нам выдает для просмотра журналы: «Юный техник», «Изобретатель и рационализатор». В одном из журналов я прочитал о новых, эффективных фильтрах для очищения молока после дойки на ферме», – пишет нам из поселка Уховский Иркутской области Даниил Коржавин. И добавляет:

«Из этой же статьи я узнал, что существуют два способа борьбы с быстрым скисанием молока. Во-первых, его тщательно фильтруют, чтобы очистить от загрязнений, которые могут вызвать брожение, а, во-вторых, перед тем как везти по жаре за 60 км на молокозавод, охлаждают в специальных холодильных установках.

Я предлагаю еще один способ. Чтобы цистерну не нагревало в пути солнце, надо сшить на нее чехол из двойного пористого материала. А между его слоями, змейкой, как показано на рисунке, вшить гибкую трубку с маленькими отверстиями. В трубку по ходу движения машины станет поступать вода из специального бачка и увлажнять чехол. При движении молоковоза чехол обдует ветром, вода станет интенсивно испаряться, а цистерна не будет нагреваться в пути»…

Молодец, Даниил! Он по-своему придумал, как использовать старинный способ охлаждения молока, воды и любых других жидкостей. В стенках глиняных горшков, какими пользовались в древности, имелись микротрещины, сквозь которые жидкость понемногу испарялась, охлаждая горшок и его содержимое. Тот же физический принцип Д. Коржавин предлагает использовать в несколько ином, вполне современном варианте.

Патенты отовсюду

БРОНЯ ПО ПАТЕНТУ ПРИРОДЫ

«Известно, что конструкторы бронетехники уделяют много внимания усовершенствованию брони, делают ее многослойной, ищут новые, особо прочные материалы…

А почему бы им не воспользоваться патентами природы? Вон ведь какие прочные панцири, например, у черепах и броненосцев»…

Это письмо прислал нам 3-классник Игорь Ковалев из Уфы. Несмотря на то что автору этого письма всего 10 лет, идею он выдвинул совершенно правильную.

Именно таким путем пошли, например, создатели новых, более эффективных бронежилетов. За основу ими взят секрет уникальной раковины маленького, величиной с обычную садовую улитку, брюхоногого моллюска со дна Индийского океана. Она состоит из трех слоев, которые рассеивают энергию удара, от которого бы неизбежно треснула любая другая раковина. Как выяснили ученые Массачусетского технологического университета, США, работающие по программе, финансируемой Пентагоном, внешний слой включает гранулы сульфида железа, средний состоит из широкого слоя органического вещества, а внутренний – кальцинированный. На основе экспериментов ученые пришли к выводу о том, что каждый из слоев выполняет определенную функцию в защите раковины, причем наибольшее количество энергии поглощает средний слой.

Моллюск, который дал исследователям богатую пищу для размышлений, был найден на глубине около 2 км в Индийском океане около гидротермального источника. В естественной среде обитания его собратьям приходится непросто – повышенная температура и кислотность воды, а также множество хищников, таких как крабы с их мощными клешнями, заставили моллюсков «изобрести» многослойные сверхпрочные панцири.

Есть идея!

НЕВЕСОМЫЙ ЗОНТИК

Всем хороши современные зонтики: и компактны, и надежны, и красивы… Одно только плохо – большинство приходится держать в руке, что не всегда удобно. Правда, за прошедшие десятилетия не раз предлагались конструкции зонтов, держащиеся на плече или на голове. Но вот до зонтика, который сам висит над головой, додумались относительно недавно. Изобретатели нескольких стран, в том числе и нашей, получили патенты на «невесомые» зонтики, представляющие собой плоские надувные диски различной формы.

В случае необходимости, диск достают из футляра и быстро надувают с помощью расположенного в том же футляре баллончика со сжатым гелием. Остается просунуть руки в специальные лямки, и передвижная крыша расположится прямо над вашей головой.

НАГРАДЫ

ПРИЗ ЗА МОСТ

Недавно в Лондоне состоялось очередное, уже 9-е по счету, British Invention Show. Британское сообщество изобретателей рассмотрело 250 уникальных проектов из 12 стран мира. Приятно отметить, что на торжественном приеме в зале Alexanrda Palaceв номинации юных изобретателей высшую награду « Double gold» получил 13-летний Сергей Кораблин за разработку «Безосадочное звено наплавного моста».

Эта конструкция (см. схему) может быть использована для дебаркадеров и плавучих пирсов. Она повышает грузоподъемность и пропускную способность наплавных мостов, поскольку устраняет осадку звеньев моста под нагрузкой. Дело в том, что в ненагруженном состоянии плавучая опора 1притягивается к якорям 2тросами 3на всю высоту ее борта. А затем, при нагрузке, лебедки с реверсивным приводом 4удерживают звено наплавного моста в заданном положении, позволяя судам без опаски проходить под ним.

НАШ ДОМ
Выбор дверей

«Если б было все равно, люди лазили б в окно. А то – верь или не верь – почему-то ходят в дверь…»

Эти самодельные стихи, запавшие в память с детства, в общем-то, верно отражают роль дверей в нашей жизни. Но знаете ли вы, какие вообще бывают двери? Как они устроены? И где какие двери лучше всего ставить?..

Небезызвестный Митрофанушка полагал, что дверь может быть как именем существительным, так и именем прилагательным. Если дверь к месту приложена, то она прилагательна, а если нет, то существует как бы сама по себе… При всей наивности недоросля, в его рассуждениях есть здравое зерно: дверь лишь тогда выполняет свои функции, когда находится на своем месте.

Сейчас существует множество дверей самого различного назначения и устройства. И если бы мы решили описать их все – автоматические двери в магазинах, вращающиеся двери в отелях, бронированные двери в банковских хранилищах и т. д. и т. п., – получилась бы довольно толстая книга. А потому ограничимся лишь рассмотрением дверей домашних.

На первое место здесь следует поставить входную дверь. Главное требование к ней: она должна надежно преграждать доступ в жилище незваным гостям. А потому должна быть прочной, из крепкого дерева, а еще лучше – из металла. Кроме того, дверь должна надежно крепиться в дверной коробке, а сама коробка – в стене дома. Но все это будет бесполезно, если в двери не будет надежных замков.

Стальную дверь сам не сделаешь. Такие двери покупают в магазинах или заказывают непосредственно у производителей. Первое, на что стоит обратить внимание при покупке двери, – на ее толщину. Прочна конструкция, сваренная из 2 – 3-миллиметровых металлических листов. Дополнительную прочность ей придают внутренние ребра жесткости – перемычки из стальных труб или уголков. Толщина такой двери – 50–70 мм.

Дверную коробку тоже делают из стали. Ее крепят к проему с помощью длинных и толстых анкерных штырей. Иногда для дополнительной надежности в боковых поверхностях дверного полотна делают небольшие выступы, которые при закрывании двери входят в специальные отверстия в коробке; эта хитрость не позволит ворам снять дверь с петель.

Сами петли опять-таки должны быть надежными, ведь им приходится выдерживать большую нагрузку – вес стальной двери около 100 кг. Поэтому зачастую на такие двери ставят не две, как обычно, а три пары петель.

Заметив опытным взглядом, что дверь надежна и прочно укреплена в стене, воры не пойдут на взлом, а постараются вскрыть замки. Поэтому в современные двери устанавливают, как минимум, два замка разных типов.

Сувальдные замки более массивны, они способны стойко переносить грубые механические воздействия – выбить их трудно. Но если пластин немного (3–4), опытный домушник быстро откроет такой замок отмычкой.

В добротном замке должно быть не менее 6–7 сувальд. Определить их количество можно по ключу: надо подсчитать число зубцов на его бородке и вычесть единицу.

Цилиндровые замки легче выбить, однако сложнее открыть отмычкой. Некоторые изделия изготавливают по самым современным лазерным технологиям. Отмычку к такому замку подобрать невозможно: зато при потере ключа вам не удастся заказать дубликат в обычной металлоремонтной мастерской; придется обращаться на завод-изготовитель, пользуясь специальной кодированной картой, прилагаемой к замку. Если карты с кодом нет, придется менять цилиндр замка, купив аналогичный вместе с новыми ключами.

Бывают также особо сложные и дорогие замки, которые при запирании двери как бы приковывают ее к металлической раме-коробке, выдвигая ригели – металлические штыри – не только со стороны замка, но еще сверху и снизу. Наиболее дороги замки итальянские и израильские ( Cisa, Mottura, Mul-T-Lock), подешевле – турецкие ( Kale, Fayn). Есть и вполне добротные отечественные образцы («Ритко», «Гардиан», «Керберос»).

Поскольку металлические двери поставщики обычно привозят и устанавливают вместе с замками, даем совет: не поленитесь и поменяйте хотя бы один замок на аналогичный, но купленный и поставленный самостоятельно. Тогда у вас будет определенная гарантия на тот случай, если вдруг кто-то из рабочих, ставивших вам дверь с замками, набором основных и запасных ключей, окажется человеком непорядочным и оставит себе дубликат ключа.

Конструкция современной металлической двери:

_{1– отделка внешней стороны двери; 2– наружный стальной лист; 3– утеплитель и звукоизолятор; 4– каркас двери из стального профиля; 5– внутренний стальной лист; 6– отделка внутренней стороны двери; 7– наличник по периметру двери; 8– усиленная дверная коробка из стального профиля; 9– обзорный глазок; 10– дверная фурнитура; 11– петли на подшипниках; 12– противосъемные блокираторы; 13– внутренняя задвижка; 14– два независимых замка; 15– двойной контур резинового уплотнителя по периметру двери; 16– анкеры для крепления коробки.}

У металлических дверей есть один недостаток; они не обеспечивают хорошей тепло– и звукоизоляции квартиры. Поэтому в качественных дверях пространство между металлическими листами заполняют минеральной ватой, поролоном или более дорогим макрофлексом.

Кроме того, хорошо, если дверь имеет по периметру резиновые уплотнения.

В некоторой степени тепло– и звукоизолятором может послужить наружная декоративная обшивка полотна. Но она не очень практична, быстро пачкается, и зачастую ее портят хулиганы. Поэтому в последнее время стальные двери с наружной стороны просто красят прямо по металлу, а эстетичную отделку из ламината, шпона ценных пород дерева располагают со стороны квартиры.

Стоят металлические двери по-разному – от тысяч до сотен тысяч рублей. Так что каждый может выбрать дверь по вкусу и по карману. Помните только, что скупой платит дважды – дешевая дверь, как правило, имеет низкое качество. И если ее вскроют, вам все равно придется ее менять…

В заключение несколько слов о внутренних, межкомнатных дверях. Их делают сплошными лишь в спальне, ванной и на кухне. Двери с прозрачными и матовыми стеклянными вставками разных оттенков не только декоративны, но и функциональны, поскольку пропускают свет в затененный коридор.

Самый простой и одновременно универсальный вариант – щитовые двери, облицованные искусственным или натуральным шпоном, с внутренним заполнением из листов фанеры, ДСП, деревянных реек. Не теряют своей актуальности и классические филенчатые двери – их поверхность отделана планками и тонкими щитками из древесины, в том числе из дуба и других ценных пород.

Двери с двумя створками одинаковой или разной ширины предназначены для широких проемов. Как правило, их устанавливают между коридором и гостиной.

В нестандартный проем, например арочный, можно вписать двойные или одинарные двери прямоугольной формы, если установить над ними фрамугу – конструкцию из стекла, шпона или дерева по форме арки. Она служит и декоративным элементом: ее можно украсить витражами, металлическими накладками.

Двери-купе и мобильные перегородки во всю стену, столь любимые современными дизайнерами, позволяют быстро трансформировать пространство дома. Такие раздвижные двери перемещаются по одной или двум направляющим. Более надежны конструкции с двумя направляющими – (вверху и внизу) – они меньше дребезжат, их не столь часто заедает.

Недавно появились и складные двери, состоящие из двух и более створок. Они не распахиваются, а складываются, подобно ширмам, позволяя существенно экономить жилое пространство. Планки таких дверей покрыты шпоном или сделаны целиком из дерева.

И. ЗВЕРЕВ

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Штурмовик А-10 Thunderbolt IIбыл разработан после войны во Вьетнаме для уничтожения танков, бронемашин и других наземных целей. Существовавшие дозвуковые штурмовики хорошо проявили себя тогда при поддержке наземных войск, но оказались уязвимы не только для крупнокалиберных пулеметов, но даже для ручного стрелкового оружия.

Первый полет Thunderbolt II(он был назван так в честь истребителя-бомбардировщика Второй мировой войны Р-47 Thunderbolt) совершил в мае 1972 года, в 1976 году был принят на вооружение, а боевое крещение принял в 1991 году во время войны в Персидском заливе, где прославился не менее, чем истребитель F-15 и ударный самолет-«невидимка» F-117.

А-10 был использован в съемках фильмов «Трансформеры», «Терминатор: Да придет спаситель», «Морпехи», хорошо знаком любителям компьютерных игр «А-10 Attack!», «А-1 °Cuba!», «А-10 Tank Killer», «Act Of War», «ArmA 2», «Battlefield 2 Armored Fury» и многих других.

Технические характеристики:

Длина самолета… 16,26 м

Высота… 4,47 м

Размах крыла… 17,53 м

Площадь крыла… 47,01 м ²

Масса пустого самолета… 11 321 кг

Нормальная взлетная масса… 21 361 кг

Максимальная взлетная масса… 23 000 кг

Тяга двигателей… 2x4112 кгс

Максимальная скорость… 706 км/ч

Боевой радиус… 460 км

Перегоночная дальность… 2000 км

Практический потолок… 13 472 м

Боевой потолок… 7620 м

Скороподъемность… 1800 м/мин.

Экипаж… 1 человек

Автомобиль Renault Sandero, производство которого начато в конце 2009 года на московском заводе «Автофрамос», был разработан на шасси модели «Рено Логан» специально для развивающихся и растущих стран специалистами альянса Renault и инженерами дочерней румынской фирмы Dacia.

Европейская премьера Sanderoсостоялась в марте 2008 года на автосалоне в Женеве. В 2008 году его серийное производство под маркой Daciaначалось в Румынии, в 2009 году – в Южной Африке. Продажи в России стартовали 1 марта 2010 г.

Безопасность машины не на высоте: по результатам тестов Euro NCAP, защита ребенка на уровне 4 «звезд» из пяти, пассажира – 3 «звезды», а пешехода – всего одна.

Технические характеристики

Renault Sandero 1.6 102hp MT:

Количество дверей… 5

Количество мест… 5

Длина автомобиля… 4,020 м

Ширина… 1,746 м

Высота… 1,534 м

Колесная база… 2,588 м

Клиренс… 155 мм

Снаряженная масса… 1,082 т

Допустимая полная масса… 1,600 т

Объем двигателя… 1598 см ³

Количество цилиндров… 4

Мощность… 102 л.с.

Максимальная скорость… 180 км/ч

Время разгона до 100 Kм/ч… 10,5 с

Средний расход бензина… 7,1 л/100 км

Объем топливного бака… 50 л

Диаметр разворота… 10,5 м

НАУЧНЫЕ ЗАБАВЫ
Ошибки наших глаз

РАЗНЫЕ ИЛИ ОДИНАКОВЫЕ?

Приготовьте для опыта: ящичек из светлого дерева, гвоздь, пятирублевую и двухрублевую монеты, картон, кусочек пластилина.

В одну из стенок прямоугольного ящичка светлого дерева вбейте гвоздь длиной 8 – 10 см. К шляпке гвоздя прилепите с помощью пластилина плашмя пятачок. А рядом с этой монетой прямо на стенке ящика укрепите двухрублевую монету.

В листе картона проколите круглую дырочку диаметром 1 мм. Если вы через эту дырочку будете смотреть на монеты, то не сможете отличить их по диаметру. Монеты покажутся вам одинаковыми.

Попробуйте проделать этот опыт с монетами разной величины, удаляя их на разные расстояния от стенки ящика.

ХРУСТАЛЬНЫЙ БОКАЛ

Приготовьте для опыта: грецкий орех, деревянный карандаш или палочку, картонный кружок, шнурок, проволоку, острый нож.

Сетчатка нашего глаза в течение определенного времени сохраняет световое впечатление. Поэтому мы видим светящееся кольцо, когда вращаем по кругу в темноте зажженную палку, – горящий конец палки словно вычерчивает в воздухе круг. По той же причине нам кажется, что дождь падает с неба не каплями, а струйками.

Пользуясь этим свойством зрения, можно устроить очень занятный опыт. Возьмем пустой орех и деревянный карандаш. Пропустим карандаш через отверстие в скорлупе, как показано на рисунке. Ту его часть, которая проходит сквозь орех, нужно остругать потоньше и сделать округлой. Верхняя часть, выступающая из ореха, должна быть квадратного сечения. На нее нужно насадить картонный кружок.

Расколите орех пополам. Внутри скорлупы на ось намотайте шнурок. Выведите его наружу через дырочку, просверленную в скорлупе. Установив ось, как нужно, склейте половинки скорлупы.

В одной руке держа орех, другой рукой дерните за шнурок. Ось должна начать быстрое вращение. Убедившись в этом, продолжим эксперимент.

Сверху прожжем раскаленной проволокой в оси гнездо и будем вставлять в него кусочки проволоки, изогнутые, как те, что вы видите на рисунке. Наш глаз увидит то бутылку, то вазу, то бокал. Они блестят, они прозрачны, как стекло. И трудно поверить, что это только обман нашего зрения.

ВЕРТЯЩАЯСЯ ШПИЛЬКА

Приготовьте для опыта: резинку, шпильку, нитку.

Проткните резинку шпилькой, изогнутой, как на рисунке. Держа резинку вертикально, крутите ее концы между пальцами, одновременно раздвигая руки. Шпилька начнет вращаться с такой быстротой, что станет похожа на стеклянную вазочку.

Чем темнее фон и чем ярче освещена шпилька, тем сильнее будет обман зрения. На рисунке опыт происходит в темной комнате, и через маленькую дырочку в плотных шторах сноп света падает прямо на вертящуюся шпильку. Если наловчиться, можно изображать таким образом самые разнообразные предметы.

Попробуйте привязать проволоку к резинке ниткой, нитка совсем не будет заметна во время вращения.

КАРУСЕЛЬ

Приготовьте для опыта: большое блюдо, маленькое блюдо, картон, ножницы, шило, карандаш, маленькую игрушку или другой предмет.

Подберите два блюда – одно большое, чуть-чуть выпуклое посередине, другое – маленькое, с плоским дном. Поставьте маленькое блюдо на большое. Если большое блюдо не имеет выпуклости посередине, подлейте в него воды, чтобы маленькое блюдо всплыло. Теперь его достаточно слегка толкнуть, чтобы оно начало вращаться.

К стенкам маленького блюда приклейте картонные фигурки – изображения человечка в разных позах, с последовательным изменением движений: у одного руки опущены, у второго слегка приподняты, у третьего – на уровне плеч, у четвертого подняты выше плеч, у пятого подняты кверху.

Приведите карусель в движение и смотрите на нее одним глазом через маленькую дырочку, проколотую в листке плотной бумаги. При этом старайтесь не сводить глаз с какой-либо одной точки круга, по которому проходят фигурки. При быстром вращении карусели вам покажется, что фигурка только одна; к тому же она оживет и примется энергично заниматься гимнастикой.

Если вы на каждой фигурке напишете число и поставите возле большого блюда какой-нибудь предмет, карусель превратится в занимательную игру – лотерею.

Участники по очереди запускают карусель, и каждый раз возле предмета останавливается какая-нибудь из фигурок, показывая число выигранных очков.

ОБМАН В ЗЕРКАЛЕ

В домах многие мебельные шкафы имеют зеркала. Если такой шкаф есть в вашем доме, используйте его для опыта.

Встаньте за зеркальным шкафом так, чтобы половина вашего тела была спрятана, а половина выступала из-за шкафа. Зрителю, который встанет впереди вас на некотором расстоянии, покажется, что он видит всего человека целиком. Вы поднимете одну руку, а зрителю покажется, будто вы подняли обе руки. Это нисколько не удивит его: две руки ведь поднять нетрудно.

А вот если вы ногу поднимете, то зрители наверняка удивятся! Ведь тогда получается, будто человек преспокойно висит в воздухе, раскинув в стороны ноги.