Текст книги "Юный техник, 2006 № 08"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 6 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 8 август 2006

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ
Открытия «Архимеда»

Весной нынешнего года в самом большом павильоне выставочного комплекса «Сокольники», на площади 5000 кв. м., были представлены около 1000 экспонатов, созданных изобретателями сорока регионов России и ближнего зарубежья. Вот что узнал и увидел на IX Международном салоне «Архимед-2006» наш специальный корреспондент Виктор ЧЕТВЕРГОВ.

Пусть и молния поработает!

Пахнет озоном, – говорим мы иной раз после грозы. И в самом деле известно, что разряды молнии способствуют преобразованию обычных молекул кислорода О ₂в молекулы озона О ₃, который является еще более сильным окислителем. Озон давно уже используется в качестве эффективно го средства для отбеливания целлюлозы в бумажной промышленности, при очистке промышленных и бытовых стоков, даже для нейтрализации радионуклидов.

Поговаривают, что и в обычном водопроводе пора бы уж заменить нынешнее хлорирование воды озонированием, да вот только дорого это…

Примерно на четверть удешевить производство озона сотрудники Всероссийского электротехнического института предлагают с помощью разработанного ими пластинчатого модульного озонатора высокой производительности. Основой этого компактного «производителя молний» служит пластинчатый электрод из двух гофрированных мембран, жестко соединенных между собой. На поверхность электродов нанесено специальное покрытие, которое, несмотря на свою небольшую толщину – всего 0,5 мм, – способствует эффективному разложению молекулярного кислорода на отдельные атомы с образованием из них молекул озона.

Умная «клава»

«Клавой» на жаргоне компьютерщиков, как известно, зовут клавиатуру, с помощью которой набирается текст на экране дисплея. И добро, когда текст этот на русском или, скажем, на английском языке. Но что делать, если текст состоит почти из сплошных формул, нотных знаков или, что еще хуже, из иероглифов? Перетаскивать мышкой по одному значку из таблицы символов?

Иной выход из положения предлагает сотрудник Севастопольского Военно-морского института имени П.С.Нахимова, кандидат технических наук, доцент Е. И. Шевцов.

Немало потрудившись, изобретатель в конце концов создал интерактивную клавиатуру Optinms. Идея ее настолько проста, что остается лишь удивляться, почему до этого никто не додумался раньше. Каждая клавиша стандартной клавиатуры превращена в мини-дисплей на жидких кристаллах. На его поверхности в зависимости от программы высвечивается тот или иной символ любой клавиатурной раскладки – хоть латинской, хоть арабской, грузинской или китайской… При желании здесь могут высвечиваться также любые спецсимволы, коды, математические функции.

Е.Шевцов(слева) демонстрирует особенности конструкции интерактивной клавиатуры.

Идея была запатентована на Украине и уже начала путешествие по миру. Ныне запущено опытно-промышленное производство интерактивной клавиатуры в Японии, готовится к производству изделие и на Тайване. Интересно, а начнут ли производить Optimysв России?

Доска с магнитом

Одним из самых молодых участников салона оказался 15-летний москвич Михаил Картовенко. Его разработка касается одного из весьма модных увлечений современной молодежи – катания на досках-скейтбордах.

Вспомните: доски-сноуборды для движения по снегу имеют крепления для ног, а вот на скейтбордах таких креплений нет, – сказал Михаил. – Это довольно неудобно. Особенно на начальной стадии обучения всевозможным трюкам.

Михаил решил эту проблему довольно оригинально. Он не стал крепить к доске всевозможные ремешки и замки, но привинтил к доске в нужных местах две небольшие металлические площадки. А к подошвам собственных кроссовок приклеил плоские магнитные диски. Стоит стать в таких кроссовках на металл, как подошвы их тут же «прихватывает». Но не «намертво»: как только человек на катящейся доске теряет равновесие, он всегда может спрыгнуть. Не составляет особого труда и освободить ногу, чтобы оттолкнуться для разгона.

Свое изобретение демонстрирует М. Картовенко.

Вся «изюминка» крепления – сильный магнит.

Махолеты Архимеда

Вообще-то Тимир Хусаинович Ахмедов работает в Серпуховском военном институте ракетных войск и по службе имеет дело с совершенно иными летательными аппаратами. Но вот уже более трех десятков лет все свое свободное время он отдает изобретению махолетов.

– Порой мне кажется, что авиация наша пошла по неправильному пути развития, – рассуждает Т.X.Ахмедов.

Вспомните: и Леонардо да Винчи, и Отто Лилиенталь, и Можайский с Жуковским начинали свои опыты по созданию летательных аппаратов, наблюдая за полетом птиц. Создать машущее крыло, не уступающее по своим характеристикам птичьему, людям не удалось и до сих пор. Причин тому много. Назовем хотя бы основные. До сих пор нет всеобъемлющей теории машущего полета. Нет и технологий, которые бы позволили сделать крыло летательного аппарата таким же гибким, как крыло птицы.

Нет хороших искусственных мускулов или иных приводов, которые бы позволяли машущему крылу двигаться с таким же коэффициентом полезного действия, как живые. Нет пока и соответствующих программ, которые бы обеспечивали эффективное управление крылом на взлете и посадке, при разных режимах полета…

И все же энтузиасты машущего полета не успокаиваются. Они проводят исследования и эксперименты в аэродинамических трубах и лабораторных установках. Фиксируют на видео фазы полета различных птиц, а потом тщательно исследуют фактический материал, стараясь описать увиденное языком математических формул. Строят многочисленные модели, на которых методом проб и ошибок отрабатывают оптимальные варианты конструкций.

Этим же путем движется и Ахмедов. С одной лишь, пожалуй, разницей. В одном из вариантов своих разработок Тимир Хусаинович предлагает даже многоразовый космический корабль оснастить машущими крыльями. Так, по его мнению, легче будет стартовать в атмосфере. Да и при спуске машущие крылья позволят выбрать оптимальный режим спуска.

Махолеты Ахмедовамогут двигаться и в воде, и в воздухе.

Лег… и поехал!

Именно положением велосипедиста отличается конструкция Алексея Павловича Журкова от всех прочих. «Правда, в США запатентована одна конструкция, где велосипедист может располагаться полулежа, – отмечает наш изобретатель. – Однако тот велосипед трехколесный, а стало быть, лишен маневренности, которой обладает обычный двухколесный велосипед»…

Взяв за аналог заморскую конструкцию, А.П. Журков постарался избавиться от ее недостатков. Получилась довольно необычная веломашина, которая позволяет прокатиться с удобствами (см. фото).

Велосипед Журковаи его создатель.

Необычность же ее заключается хотя бы в том, что здесь – педали с цепной передачей вынесены далеко вперед, а вот руль управления расположен позади, под сиденьем велосипедиста. Такую компоновку выпускнику МГТУ имени Н. Баумана, некогда работавшему в авиационном КБ Яковлева, подсказала самолетная схема «утка», ставшая модной в самолетостроении второй половины XX века.

Алексей Павлович, что называется, спустился с небес на землю и создал подобную «утку»-велосипед. Получилась удобная конструкция, которая запатентована (патент РФ 2239578) и вполне готова к массовому производству.

Обладателю такого велосипеда автор гарантирует ощущения «полета над землей», а также уменьшение мускульных усилий при той же скорости примерно на 10–15 %!

ИНФОРМАЦИЯ

ПОСТРОИТЬ ДВУХЭТАЖНЫЕ ДОРОГИпредложил мэр столицы Юрий Лужков. По его мнению, надо надстроить эстакадами все железнодорожные пути, ведущие из Москвы, и пустить поверху, над поездами, еще и автомобили. Такая транспортная система позволит сэкономить место на строительство новых автострад и в конечном итоге обойдется дешевле, полагает мэр.

ЯРАНГА – ТОЖЕ ЖИЛЬЕ. А потому якутские оленеводы предлагают включить эти жилища в национальный проект «Доступное жилье». Эта тема обсуждалась недавно на парламентских слушаниях Госсобрания Республики Саха (Якутия).

Еще в советское время предпринимались попытки переселить северные народы из их традиционных чумов и яранг в более современные жилища, например, в палатки. Однако главное требование северян к дому – чтобы он выдерживал суровые условия Арктики, тундры и тайги. А на практике выясняется: самые передовые новинки пока не в силах заменить то, что придумали предки. Самая надежная квартира для оленевода в условиях арктической тундры – это по-прежнему яранга из оленьих шкур.

Для одной яранги необходимо обработать и сшить около 50 шкур. И нелегкий труд народных мастериц должен достойно оплачиваться. Для этого депутаты предлагают дать каждому оленеводу право воспользоваться всеми возможностями сделок с недвижимостью, хотя юридически кочевое жилье скорее подпадает под понятие «движимое имущество». Впрочем, это детали, которые можно обговорить в законе.

ПРЕМИЯ ЗА ТРЕНИЕ.Российский профессор Дмитрий Гаркунов получил золотую медаль британского Трибологического треста за выдающиеся заслуги в области трибологии – науке о трении и износе материалов, достижения которой особенно широко используются в тяжелой промышленности, машиностроении и космических технологиях.

Золотая медаль – самая высокая награда в мире по трибологии. Опа вручалась 34 раза, 28 раз ее получали ученые, живущие за пределами Великобритании (5 из них – россияне).

Профессор Гаркунов открыл новое направление в этой науке. Он разработал курс «Основы трибологии» и написал первый учебник по трибологии в Советском Союзе. Его изобретения нашли широкое применение в авиационной и химической промышленности, легком и тяжелом машиностроении, в сельском хозяйстве. Он автор 15 патентов, а его работы также неоднократно отмечались государственными наградами нашей страны.

ОЧЕНЬ ПОНРАВИЛСЯ ВОДИТЕЛЯМновый грузовик «Урал-63685», который недавно был признан лучшим экспонатом на выставке вооружений и военной техники в Омске. Особенности нового автомобиля – повышенная до 20 т грузоподъемность и 300-сильный двигатель, соответствующий международному экологическому стандарту «Евро-2». Кроме того, по словам Виктора Кормана – генерального директора завода «Урал», где создан новый грузовик, техническое обслуживание машины можно будет проводить через 30 000 км. Такой показатель в практике отечественного автомобилестроения достигнут впервые.

КУРЬЕР «ЮТ»
Стремящиеся в космос

Недавно в г. Королеве – центре космической промышленности России – состоялся очередной, 35-й по счету, аэрокосмический конкурс «Космос». Его участниками, кроме москвичей и жителей Подмосковья, стали ребята из Новосибирска, Самары, Саратова, Новочеркасска, Ростова-на Дону, Нальчика, Новомосковска, Калининграда, Рязани, Калуги, Урюпинска и даже из Якутска.

Словом, практически со всей страны съехались примерно пятьсот человек, каждый из которых представил свою творческую работу.

Около ста человек стали лауреатами конкурса «Космос», причем среди них много девушек. Наибольших успехов добились ребята из Нальчика, представлявшие Кабардино-Балкарский республиканский центр научно-технического творчества учащихся. Из семнадцати ребят, приехавших на конкурс, девять стали его лауреатами.

Заведующий лабораторией центра Александр Михайлович Лугай представил некоторые из самых интересных проектов обоих учеников. По его мнению, особого внимания заслуживает проект 9-классника Аслана Татарканова, который разработал проект противодействия астероидам и кометам, которые могут упасть на Землю.

Аслан изготовил электромагнитную установку для запуска роботов, которые должны высадится на поверхность небесного тела и произвести там ядерный взрыв с таким расчетом, чтобы опасный астероид изменил свою траекторию и прошел мимо нашей планеты.

Иглаль Александров разработал проект добычи полезных ископаемых на астероидах. По его словам, подобные производства пора переносить в космос, чтобы окончательно не загрязнить нашу планету.

Ученик 11-го класса Зураб Черкесов представил свой вариант проекта «Морской старт». С плавающей платформы, выводимой в район экватора, наиболее выгодно запускать ракеты – их полету наилучшим образом помогает вращение Земли. А чтобы волнение морских волн не мешало взлету, для стабилизации платформы используются специальные пластины-поплавки в форме лепестков, которые складываются и распускаются по мере надобности.

Высокие оценки жюри заслужила и работа 11-классника из Москвы Сергея Моисеева. Им разработано устройство, которое позволяет следить при помощи видеокамеры за передвижением объекта без использования каких-либо сложных устройств, а с помощью одного лишь инфракрасного «маячка».

Созданию нового типа летательного аппарата с использованием альтернативных источников энергии посвятил свою работу и москвич Мурат Ульбашев. Им создана модель летательного аппарата, использующая энергию электростатического силового поля.

«Конечно, очень многое в успехах ребят зависит от их руководителей, – считает координатор конкурса Виктория Ивановна Майорова. – Именно они помогают ребятам обрести веру в свои силы, довести задуманное до конца»…

Интересная деталь: по словам исполнительного директора ВАКО «Союз» Ивана Павловича Муравьева, лауреаты конкурса получают право поступления в МГТУ имени Баумана на льготных условиях. Ну, а по окончании вуза именно они продолжат славные традиции специалистов старшего поколения, помогут нашей стране остаться в числе индустриально развитых государств. Словом, от этих ребят во многом зависит будущее России.

Игорь КЕЦЕЛЬМАН

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Взлета просит газолет

Правда ли, что в нашей стране создан уникальный летательный аппарат, который использует в качестве топлива не авиакеросин и даже не водород, а дешевый природный газ. Но почему тогда это новшество не внедряется? Ведь цены на авиабилеты очень высокие.

Сергей Крайнев,

г. Пятигорск

У России пока остается шанс войти в историю мировой техники с новым, уникальным видом транспорта, созданным русскими инженерами, – как в свое время это произошло с тепловозом и атомоходом. Так считает один из создателей газолета, действительный член Российской академии космонавтики имени К.Э. Циолковского, генеральный директор ОАО «Интеравиагаз» В.П. Зайцев.

Мысль свою Вячеслав Петрович пояснил так.

Действительно, ныне цены на авиатопливо растут с реактивными скоростями – на 30–40 % в год. Тонна авиакеросина в аэропортах страны стоит от 400 до 700 долларов, а цена авиабензина доходит и до 2000 долларов. В дальнейшем цены обещают вообще достичь заоблачных высот. А это значит, что многие не смогут полететь в отпуск.

Молодые пилоты не получают должного налета и практики. У лесников уже сейчас не хватает средств, чтобы обеспечить надлежащее авиапатрулирование, и в результате лесные пожары «съедают» целые поселки. Уменьшается количество полетов, связанных с мониторингом газо– и нефтепроводов. Из-за дороговизны авиатоплива уменьшаются масштабы спасательных операций МЧС, пограничники сокращают время патрулирования…

И при этом почему-то даже авиаспециалисты забывают, что в СССР еще в середине 80-х годов XX века были проведены научно-исследовательские работы по переводу авиации на газ – водород и метан.

Летчики-испытатели газолетом довольны.

Так выглядит единственный в мире вертолет, двигатели которого работают на газе.

Так, в 1987 году экспериментальный газолет, созданный на базе Ми-8Т, был успешно испытан на летной базе Московского вертолетного завода. Испытания показали, что при переходе на газ характеристики вертолета остаются практически неизменными, а некоторые, в частности дальность, даже улучшаются.

В 1995 году на Международном авиакосмическом салоне в г. Жуковском газолет привлек повышенное внимание отечественных и зарубежных специалистов. С той поры на разных российских и международных выставках и салонах эта машина завоевала немало золотых медалей и дипломов. И что же из этого? Ничего!

Может быть, так получается потому, что очень сложна переделка авиадвигателей на газ? Ничего подобного: Пермский авиазавод серийно выпускает газоперекачивающие агрегаты на основе авиационных турбин, которые прекрасно работают на том же газе. И модификация двигателя и вертолета достаточно проста, может быть выполнена на любом авиаремонтном предприятии в течение 2–3 недель (например, во время регламентных работ). Обслуживание вертолета на газовом топливе практически ничем не отличается от обычного.

А исследования, проведенные в ЦАГИ, ЦИАМ, ГосНИИ ГА, НИПИгазпереработка, в конструкторских бюро имени А.Н. Туполева, С.В. Ильюшина и С.А. Яковлева, показали эффективность перевода на сжиженный газ не только вертолетов, но и самолетов региональной авиации (Ил-114, Як-40, Ан-2(3) и др.), а также газотурбинных двигателей других транспортных средств.

Газолет даже включен в федеральную целевую программу «Развитие гражданской авиационной техники России на 2002–2010 гг. и на период до 2015 года». В соответствии с этой программой он должен быть сертифицирован в 2006 году.

– Однако это вряд ли случится, – разводит, руками В.11. Зайцев. – До сих пор не нашлось ни одного региона, который захотел бы выступить «пилотной площадкой» для опытной эксплуатации газолетов.

В общем, получается, что мы имеем в наличии очередной рецидив старой болезни. Наши специалисты почему-то не торопятся быть первыми. Наверное, ждут, когда газовую авиацию начнет использовать какой-нибудь западный концерн и предложит ее нам по лизингу.

Вот тогда мы, наверное, и спохватимся…

Андрей САМОХИН

ПРОЕКТЫ XXI ВЕКА
Современные «колобки»

Помните старую сказку о колобке? А вот задумывались ли вы когда нибудь над тем, каким образом колобок мог катиться туда, куда ему хотелось? Вряд ли изобретатели вспоминали детскую сказку, но тем не менее шар настолько совершенное геометрическое тело, что специалисты придумывают на его основе все новые самодвижущиеся машины.

Шароход пойдет в поход?

Лет двадцать пять тому назад мне на глаза попалась открытка с изображением одной из картин известного российского художника-фантаста А.К. Соколова. Представьте: по марсианской равнине катится шар с пупырышками. Внутри находится блок с исследовательской аппаратурой: он надежно защищен оболочкой со сжатым газом от соударений со скалами и камнями Красной планеты. А пупырышки, как я понял, позволяют шару двигаться: попеременно подавая в них сжатый газ, можно заставить шар катиться в том или ином направлении. Ну, а при ветре он понесется по каменистой пустыне, словно перекати-поле.

Сейчас фантастика постепенно становится реальностью. Эксперты НАСА решили недавно проверить возможности подобного «перекати-поля» на действующей модели. Как показывают расчеты, робот при сильных марсианских ветрах сможет развивать скорость порядка 160 км/ч!

Это, кстати, уже проверено во время натурных испытаний в Арктике и Антарктиде. Катясь по ледяным просторам, прототипы этого робота совершали рейды в сотни километров, непрерывно передавая по радио получаемые по ходу путешествия данные о своем местонахождении, скорости ветра, температуре наружного воздуха, а также по какой поверхности – льду или открытой воде – им приходится передвигаться.

Однако для полета на Марс такие конструкции пока не годятся. Вес такого «перекати-поля» еще чересчур велик. Ныне опытные модели роверов весят порядка 45 кг, в то время как, по расчетам конструкторов, на Марс должен отправиться аппарат массой не более 20–22 кг. Впрочем, облегчить аппарат не так-то просто, поскольку внутрь его, кроме аппаратуры для определения собственных координат, датчиков, регистрирующих параметры атмосферы, создатели робота хотят установить еще и оборудование для взятия проб грунта и анализа его состава.

Специалисты считают, что проблема будет решена, а конструкция получится недорогой и весьма компактной – ведь на Марс оболочка будет доставлена в сдутом состоянии и наполнена сжатым газом уже на месте. Первый такой «колобок» по плану должен быть послан на Марс в 2009 году. Эксперты НАСА также надеются, что подобные конструкции можно будет задействовать, в частности, на спутнике Сатурна – Ио и на спутнике Нептуна – Тритоне.

Схема высадки роботов-колобков на Красную планету.

А если из проволоки?

Впрочем, надувной «колобок» из прочной пленки не единственно возможное решение проблемы. Вот какую оригинальную конструкцию робота-вездехода для Марса запатентовал Томас Эстайер из Шведского федерального технологического института в Лозанне. Прототип этого устройства представляет собой проволочный шар, способный перекатываться под воздействием ветра, попутно собирая информацию.

В основе конструкции – металлические ленточки, обладающие памятью формы. Они выполнены из нитинола – сплава, деформированные детали из которого имеют свойство восстанавливать свою форму при определенной температуре.

Так что с рассветом, когда на Марсе потеплеет, шар превратится в лепешку. Он будет лежать на месте и транслировать полученную ранее информацию на околомарсианский спутник с помощью солнечных батарей и миниатюрного радиопередатчика. К ночи же, при понижении температуры, он снова станет двухметровым шаром и покатится дальше.

Робот-«колобок» по проекту Т. Эстайера.

Зачем мячику нога?

Совсем недавно Пенелопа Бостон и Стивен Дубовски из технического университета штата Нью-Мексико создали прототип роботов нового поколения, которые похожи на мячи. Небольшого размера, они легко помещаются на ладони, а по поверхности планет передвигаются прыжками – с помощью специальной толчковой «ноги».

Роботы-мячики общаются между собой с помощью радиоволн. Каждый знает свое дело: одни оснащены панорамными камерами, другие – химическими сенсорами, третьи – микроскопами…

Если отправить на Марс сразу сотню, а еще лучше тысячу таких шариков, потеря даже десятка «попрыгунчиков» не приведет к остановке работы – их функции возьмут на себя остальные. А небольшие размеры позволят умным мячикам проникать туда, куда обычные марсоходы никогда не доберутся – например, в ущелья и пещеры, которых на Марсе немало.

Ученые надеются, что жизнь – если она вообще есть на Марсе – таится именно под землей. А чтобы роботы-мячи могли двигаться достаточно интенсивно и долго, авторы отказались от традиционных для космических аппаратов солнечных батарей. Энергию в данном случае будут поставлять топливные элементы, работающие на водороде.

Реальный прототип «живого» мячика ученые намерены испытать уже в 2007 году, а к 2010 году они планируют заслать на Красную планету первую партию своих питомцев.

Робот-мяч конструкции П.Бостонаи С.Дубовски. Отталкиваясь «ногой» от поверхности, он будет перемещаться при каждом прыжке на полметра.

Смещая центр тяжести

Свой вариант современного «колобка» создали специалисты Лаборатории реактивного движения, расположенной в Пасадине, США. Внутри сферической оболочки диаметром 3–5 м на трех прикрепленных к ней изнутри струнах закреплен блок управления с сервомоторами, а также исследовательская аппаратура. Все устройства питаются от размещенных здесь же солнечных батарей. С помощью моторчиков нити могут то укорачиваться, то удлиняться.

Увесистая коробка при этом в определенных пределах смещается от центpa. Понятное дело, тут же возникает опрокидывающий момент, который заставляет шар катиться в избранном направлении.

Испытания на Марсе еще впереди, на Земле устройства уже работают. Шведские инженеры утверждают, что им удалось создать идеального ночного охранника для складских помещений и предприятий.

«Сферический дройд» (другими словами, «колобок») похож на большой черный шар для боулинга, сообщает американский журнал The Engineer. Он может катиться по любому заданному маршруту внутри здания со скоростью до 30 километров в час. И если его чувствительные инфракрасные сенсоры замечают присутствие живых существ на складе, «колобок» тут же поднимает тревогу и начинает преследование замеченных объектов, попутно делая их снимки с высоким разрешением. Кроме фотоаппарата и сенсоров, робот также оснащен мощной сиреной и датчиками газа, дыма и высокой температуры.

К сказанному остается добавить, что «колобок»-охранник, при создании которого шведские конструкторы использовали новейшие технологии, может одинаково хорошо передвигаться как по суше, так и по воде. Модель водоплавающею «колобка» описана, кстати, в приложении к «ЮТ» – журнале «Левша» № 7 за этот год.

«Колобок»-охранник шведских изобретателей.

С. НИКОЛАЕВ