Текст книги "Юный техник, 2002 № 12"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 5 страниц)

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом выпуске Патентного бюро рассказываем об устройстве для получения целебного пара в русской бане, термическом коловороте, роторном парашюте и необычных железнодорожных шпалах.

Экспертный совет ПБ отметил Почетными дипломами идеи Виктора Кокухинаиз Кемеровской области, Ивана Бондоринаиз Вологодской области, Александра Чечуроваиз Самары и Павла Сухановаиз Калачинска.

СВЕРХЛЕГКИЙ ПАР

Русская баня снова популярна. И не потому, что вернулась мода. Просто многие городские жители поняли, а скорее, вспомнили о том, как наши прадеды увлекались парной – для нашего климата самой здоровой и полезной частью русской бани. Вот почему не только на задах в деревнях и селах сегодня можно увидеть неказистые с виду бревенчатые срубы.

За городской чертой можно встретить и более элегантные строения, даже на садовых и приусадебных участках. И в тех и в других банях каменки – это электрические или дровяные печи с особой нишей, заполняемой крупными камнями или чугунными болванками. В них-то все дело. Стоит плеснуть на этот раскаленный наполнитель из ковша водой, и оттуда сразу поднимаются клубы перегретого целебного пара.

Удивительно, но за прошедшие сотни лет способ получения из воды перегретого пара практически не изменился.

Хотя с точки зрения современной теплотехники его недостатки очевидны. И основной – получаемый пар содержит лишь незначительный процент… истинного пара, который знатоки называют почему-то невидимым, сверхлегким. Видимое же паровое облако состоит преимущественно из микроскопических капелек воды. Они не греют, а обжигают обнаженное тело.

Но вот нашелся-таки человек, который обратил на это внимание. Заметим, что это не маститый физик или инженер, а школьник. Виктор Кокухин живет в селе Тисуль, что в Кемеровской области. Это он уговорил отца немного переделать каменку, зато эффект от этой переделки сразу же оценили местные любители парной. В целом пристройку к печи в виде решетчатой конструкции Виктор не трогал. Он просто вынул из нее несколько слоев крупных камней. Затем попросил старшего брата сварить из стальных трубок систему, которая из общего водогрейного котла подает тонкие струйки воды на нижележащие слои камней. А затем вернул на место вынутые ранее камни.

Что получилось – догадаться не трудно. При подаче струек уже нагретой воды на раскаленные камни вода мгновенно испаряется. Влажный пар, поднимаясь по многочисленным зазорам между слоями раскаленных камней, дополнительно перегревается, становясь тем самым невидимым, или сверхлегким, и по-настоящему целебным паром. Впрочем, любители попариться и сами могут теперь по достоинству оценить предложение юного изобретателя, дополнив свою каменку трубчатой оросительной системой. Упрощается и способ насыщения пара ароматическими веществами. Ведь теперь достаточно заблаговременно положить пучки целебных трав в водогрейный котел.

ТЕРМИТНЫЙ… КОЛОВОРОТ

Известно, термитный порошок представляет собой порошкообразную смесь алюминия с окислами железа. При воспламенении они интенсивно реагируют между собой и выделяют большое количество тепла, причем восстановленное железо и окись алюминия находятся в расплавленном состоянии. Но при чем здесь коловорот – своеобразная дрель для сверления круглых лунок для подледного лова рыбы?

Связь между ними установил юный изобретатель Иван Бондорин из небольшого городка Тотьма, что в Вологодской области. В его местах рыболовецкие артели зимой ловят рыбу в Сухоне длинными сетями. И самое трудное – это установка сетей подо льдом. Для этого поперек реки сверлятся десятки отверстий и через них последовательно, от лунки к лунке, протягивают длинную сеть.

Надо сказать, что зимой лед на Сухоне бывает толщиной до метра, а то и больше. Как правило, на процесс сверления обычными коловоротами затрачивается несколько часов. Случается и так, что, когда заканчивают сверлить последнее отверстие, в первых уже намерзает толстый слой…

А теперь проследим ход размышлений юного изобретателя.

Лед – это вода! Значит, его лучше не сверлить, а… плавить. Каким способом? Конечно, прямо на льду можно разжечь десятки костров и проплавить лед до воды. Только какие же это будут отверстия, скорее огромные полыньи. На стенках лед будет тонкий, а значит, не выдержит рыбаков. Нет, отверстия должны получаться ровными, как после коловорота. А значит, требуется основательно изменить его конструкцию. Например, взять стальную трубу, нижнее ее отверстие наглухо заварить. Насыпать в трубу горячих древесных углей и проплавлять таким «сверлом» отверстия во льду.

Первые же эксперименты показали, что тепла явно не хватает.

От холодных стенок угли быстро остывали. Но главная причина – недостаток кислорода.

Нужна была принудительная подача воздуха внутрь трубы, чтобы поддерживать интенсивное горение, а заодно вытеснять образующийся углекислый газ.

Поразмыслив над этим, Иван вспомнил о термитных смесях, которые горят даже в бескислородной среде, исключительно за счет реакции замещения более активным металлом металла менее активного. Достать железную окалину или ржавчину, как и алюминиевые опилки, проблем не составило. Опытным путем определил процентное соотношение веществ в смеси. Настораживало Ивана только одно – как сделать термитный коловорот многоразового пользования. Ведь после первого же испытания в трубе образовался плотный нагар из железа и окиси алюминия, удалить который не было никаких сил. Но и из этого положения нашел он выход. Термическая обмазка внутренних стенок трубы шамотной глиной не позволила выгоревшей смеси припекаться к стенкам. И теперь она сама вываливается из трубы, если ее перевернуть.

РОТОРНЫЙ ПАРАШЮТ

На веточках самой распространенной в России сердцевидной липы каждую весну появляются небольшие листья, формой своей отвечающие названию. К листу прирастает прицветный лист, а уж от его середины отходит цветонос с несколькими плодами-орешками. Но не совершенство формы листьев и плодов заинтересовало наблюдательного Александра Чечурова из Самары. Изобретатель обратил внимание, что, отделившись от материнского дерева, плоды падают не строго вертикально вниз под его крону, а вбок, куда их относит ветер. С технической точки зрения задачу освоения «новых» территорий липа решает блестяще. И помогает именно прицветный лист, играя роль своеобразного паруса.

Благодаря нему плоды разносятся в стороны на десятки метров. Но есть и еще одно качество, на которое мало кто обращает внимание. Лист ведь еще вращается подобно пропеллеру. Благодаря этому замедляется скорость падения, а значит, увеличивается расстояние до точки приземления.

Наблюдая за падением сотен плодов, Александр подумал: может быть, стоит поразмыслить о подобном принципе действия парашютов?

Конечно, парашют – не листок. Масса полностью снаряженного парашютиста (при собственном весе парашютиста 80 кг) не должна превышать 120 кг. Это значит, что масса самого аппарата не должна быть больше 40 кг. Чтобы получить такие характеристики, придется использовать сверхлегкие пено– или пористые материалы из сплавов магния, алюминия и титана.

Пока такие материалы существуют только в опытных образ. Но если появится на них спрос, промышленность смогла бы освоить их массовое производство.

Что же касается геометрических размеров ротора, профиля его лопастей, частоты вращения – все это легко просчитывается. Главное, на что обращает внимание юный изобретатель – это система безопасности в момент раскрытия лопастей и в момент приземления парашютиста. Здесь есть над чем подумать конструкторам совместно с испытателями, ведь вращающийся ротор над головой может представлять серьезную опасность.

ДОЛГОВЕЧНЫЕ ШПАЛЫ

Для начала несколько любопытных цифр. Протяженность всех железнодорожных путей в нашей стране превышает 200 тыс. километров. На каждый километр уже уложено более 2000 шпал, заметим, изготовленных исключительно из нижних частей дерева. Простое умножение этих цифр показывает, что только на содержание путей ежегодно изводятся тысячи гектаров особо ценных хвойных лесов.

Калачинск – родной город Павла Суханова. Расположен он на Транссибирской магистрали. Вот почему в своем письме в ПБ Павел так подробно рассказал об истории главной дороги, связывающей Европу с Азией. Есть в его письме и расчеты расходов древесины на содержание самой протяженной в нашей стране магистрали, ссылки на дорогостоящую и вредную для здоровья людей дедовскую технологию производства шпал, особенно на пропитку их специальными составами и антисептиками в огромных автоклавах, и правильные рассуждения о том, почему деревянные шпалы остаются много лучше железобетонных.

Но есть в письме Павла и мысль, с которой стоит познакомить читателей.

Оказывается, в нашей стране ежегодно заготавливается более 300 тыс. кубометров древесины. Конечно же, какая-то часть из этого объема идет на изготовление железнодорожных шпал. Но не это главное. Юный изобретатель обратил особое внимание на то, что переработка таких объемов древесины приводит к тому, что едва ли не четверть ее «уходит» в… опилки. А это огромные горы ценного сырья! Их, конечно, используют, например, производят древесно-стружечные плиты. Но от общего объема пока это лишь несколько процентов, не более. Остальное же остается в лесу, сжигается на лесоперерабатывающих предприятиях или просто выбрасывается.

Вот и предлагает Павел Суханов шире использовать опилки для производства шпал. И вот почему. Деревянные шпалы по долговечности не уступают железобетонным, но гораздо лучше работают при знакопеременных нагрузках и гасят вибрации. А шпалы, отлитые из опилок с добавлением порубленных на мелкие кусочки автомобильных покрышек и отходов от производства вискозы, да еще армированные арматурой, будут ничуть не хуже деревянных и уж, конечно, дешевле.

Выпуск ПБ подготовили: В. ФАЛЕНСКИЙи В. ГУБАНОВ

НАШ ДОМ
Коза-дереза…

Каждому приходилось видеть в лесу сгнивший березовый пень. Ударишь ногой – мелкой трухой рассыплется древесина, но цела останется береста. Внутренняя ее сторона приятного светло-желтого цвета считается умельцами лицевой, внешняя, белая, – изнаночной. Нарезанная полосами береста легко расслаивается и поддается обработке, особенно если подержать ее в горячей воде. После распаривания полоски бересты надо положить под доску с грузом, чтобы не скручивались. Основной инструмент – резак. Именно им вырезаны ажурные кружева на подоле юбки изображенной на рисунке козы – символе 2003 года. Ее изготовление нужно начать с каркаса – скрепленных между собой продольной и поперечной перекладин 6,5x12,5 см. Он напоминает по конструкции огородное пугало.

Для работы потребуется удобная доска. Подберите подходящий для юбки отрезок бересты и приколите к доске кнопками. Сверху наложите заранее разработанный рисунок, об ведите его твердым карандашом и начинайте вырезать кружева резаком. Часто повторяющиеся одинаковые элементы удобнее вырезать пробойником. Если присмотритесь, заметите, что юбка украшена чеканкой. Для этого деревянные или металлические чеканы слегка пристукивайте молотком, и у вас получится углубленный рельеф. Точки и штрихи наносите на бересту шилом. Закончив узор, для фона подклейте под будущую юбку гладкий слой бересты или цветную фольгу. Затем сверните берестяной прямоугольник в виде юбки-колокольчика, зафиксируйте клеем в центре вертикальной перекладинки. Сверху наложите широкий пояс – он скроет все огрехи. Принимайтесь за пелерину. Это вырезанный по циркулю круг, также украшенный по краям кружевом. Как вы догадались, сложенный пополам берестяной круг надевается на поперечную перекладину и фиксируется на поясе в центре юбки.

Инструменты для обработки бересты:

_{1– резак, 2– пробойник, 3– чекан.}

Образцы прорезного орнамента.

Отслаивание бересты.

Голову, руки, а также тоненькие ножки со ступнями-утюжками можно вырезать на токарном станке. Но если такой возможности нет, подберите подходящий брусочек квадратного сечения 25x25 мм длиной 120–150 мм. Дерево желательно взять мягких пород – сосну, липу. Примерно на половине длины бруска придайте ему ножом форму цилиндра. Конец его заточите на конус, а торец скруглите рашпилем. Надрежьте ротик, наметьте глазки. Отделите вырезанную голову от оставшегося бруска. Принимайтесь за ноги и руки. Все деревянные детали хорошенько ошкурьте наждачной бумагой и покройте двумя слоями прозрачного мебельного лака. Изогнутые рога скрутите из тонких слоев бересты и зафиксируйте их клеем на голове. Не забудьте приклеить уши.

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Кодовое обозначение НАТО Cossak(Казак). Самый большой грузовой самолет в мире. Разработан для перевозки крупногабаритных элементов космических систем. 13 мая 1989 года Ан-225 перевез BKC «Буран» из подмосковного города Жуковский на космодром Байконур.

Техническая характеристика:

Габариты:

Длина… 84 м

Размах крыла… 88,4 м

Высота… 18,1 м

Площадь крыла… 904 м ²

Скорость полета:

Крейсерская… 800 км/ч

Максимальная… 850 км/ч

Крейсерская высота полета… 9000 м

Потолок… 11 000 м

Дальность полета:

Максимальная… 15 400 км

С грузом 200 т внутри фюзеляжа… 4500 км

С грузом 150 т внутри фюзеляжа… 7000 км

Длина ВПП… 3000–3500 м

Число двигателей… 6

Суммарная мощность… 140 400 кгс

Максимальная взлетная масса… 600 000 кг

Максимальная коммерческая загрузка… 250 000 кг

«Харлей-Дэвидсон» ( Harley-Davidson Motor Co. Inc.), крупнейшая американская фирма no производству мотоциклов. Штаб-квартира находится в Милуоки (Висконсин). Фирма была основана в 1903 году братьями Уильямом, Артуром и Уолтером Дэвидсонами и Уильямом Харлеем.

Первыми были выпущены мотоциклы с одноцилиндровыми четырехтактными двигателями. В 1908 году спроектировали V-образный двухцилиндровый мотор, который использовался в моделях HD. В 1936 году появились верхнеклапанные двигатели, в 1957-м – мягкая подвеска, до сих пор для серийных мотоциклов характерен привод клапанов длинными штангами от расположенного внизу распредвала. Также фирма выпускала легкие модели с одноцилиндровыми двухтактными двигателями и мотороллеры.

Модель FLHTC Ul Ultra Classic Electra Glideимеет двухместное седло, тахометр и бензобак большей емкости, а также радиостанцию, интерком (средство для общения с пассажиром), электронный круиз-контроль (устройство для поддержания постоянной скорости), также может оснащаться боковой коляской. Выпущено 3409 штук.

Техническая характеристика:

Колесная база… 159,8 см

Высота по седлу… 692 мм

Вес… 354 кг

Мощность двигателя… 55 л/с

Количество цилиндров… 2

Объем… 1338 см ³

Коэффициент сжатия… 8,5:1

Бензобак… 18,9 л

Коробка… 5 скоростей

Максимальная скорость… 177 км/ч

ПОЛИГОН
Что такое лептонная пена?

Существует ли особое физическое поле, свойственное только живым организмам? Вопрос этот интересует многих. Утверждают, что есть люди, способные, якобы, регистрировать биополя и определять болезни по отклонению металлической рамки в своей руке. Однако без человека рамка не движется. Очевидно, «прибором», определяющим биополе в таких опытах, является человек, а рамка лишь индикатор его состояния.

В середине 60-х годов прошлого века советские изобретатели супруги Кирлиан обнаружили странное явление. Они клали между пластин конденсатора лист цветной фотобумаги, а на него цветок или сорванный лист. После этого подавали на пластины высокочастотное напряжение и по прошествию некоторого времени фотобумагу проявляли цветным проявителем. В результате на ней возникало изображение предмета в окружении живописного сияния – ауры.

Первоначально природу наблюдаемой картины пытались объяснить как результат распределения электрических полей вокруг наблюдаемого предмета и вызванного им слабого свечения – коронного разряда. Но выясняется, что столь простое объяснение пригодно не всегда.

Однажды Кирлиан сделали несколько фотографий одного и того же листа. Оказалось, что яркая аура существует лишь у живого листа. Минут через двадцать она пропадает. Происходящие за это время химические изменения в листе столь ничтожны, что никакого изменения проводимости листа, а значит, и распределения электрических полей вокруг него произвести не могут. Остается сделать вывод, что эксперименты с прибором Кирлиан регистрируют биополе живого листа.

И все же, что такое биополе, какова его физическая природа? Ответ на него дают некоторые работы профессора В.А.Ацюковского, создавшего, как мы уже писали, новую науку – эфиродинамику, которая непротиворечиво и полно описывает мир, исходя из существования первичной материи мирового эфира (см. «ЮТ» № 9 за 2002 г.).

Напомним, как она возникла. В 1905 году было принято решение развивать физику, исходя из положения об отсутствии эфира. Между тем, эфир был все-таки обнаружен в 1929 году физиками Майкельсоном, Морли и Миллером. Подтверждают его существование и современные опыты. Неприятие мирового эфира делает современную физику непригодной для объяснения некоторых экспериментальных фактов. И только эфиродинамика, как считают ее последователи, способна спасти положение.

Если жизнь – это обмен веществ, то в ее основе, а значит, и в основе биополей, лежат химические реакции. Но тогда в процессе жизни, в процессе преобразования одних веществ в другие должно образовываться биополе.

Существуют два основных типа химических связей – ионные и ковалентные. Вот как их описывает эфиродинамика. Ионные связи атомов осуществляются путем прилипания электронных оболочек атомов друг к другу без их коренного преобразования.

Ковалентные реакции связаны с объединением электронных оболочек двух атомов в единый эфирный вихрь. Часть уплотненного эфира оказывается лишней и выбрасывается из молекулы. Какова ее судьба?

Скорее всего, каждый молекулярный выброс преобразуется в замкнутый тороидальный вихрь, лептон, частицу, по форме напоминающую бублик. В совокупности они как бы образуют пену, на поверхности которой давление эфира понижено. И если поместить туда металлическую пластинку, то она начнет притягиваться в сторону химической реакции. Правда, силы будут небольшими.

После того же, как реакция закончится, вихри начнут терять энергию и лопаться. Но поскольку вихрь уплотнен, давление начнет повышаться и металлическую пластину начнет отталкивать, пока вся «пена» не исчезнет…

Это предположение можно проверить, построив крутильные весы, состоящие из деревянного коромысла на шелковой нити. На нем прикреплена металлическая пластина-парус и легкое зеркальце. Весы помещены в металлический корпус с двумя стеклянными окнами напротив паруса. Для устранения случайных электрических зарядов парус заземляется через сопротивление 10 МОм. Под действием лептонной пены коромысло должно было поворачиваться на очень незначительный угол. Этот поворот можно заметить по «зайчику» отраженного от зеркальца луча обычной лазерной указки.

Рис. 1

Рис. 2

Рис. З.

_{1– стаканчик с химическими реактивами; 2– крутильные весы; 3– лазер;  4– самописец.}

Если в пластмассовый стаканчик, расположенный в десяти сантиметрах от паруса в стальном стакане с отверстием в боковой стенке, бросить таблетку щелочи, а затем капнуть на нее кислотой, парус начнет движение в сторону реакции. Но через 10–20 секунд он остановится и начнет обратное движение до упора. Простояв около полутора часов, парус постепенно возвратится на свое место. Этот эксперимент был проведен неоднократно и подтвердил предположение относительно образования лептонной пены. При этом выяснилось ее удивительное свойство. Если реакцию провести вдали от весов на деревянном или пенопластовом кубике, а затем перенести кубик к весам, то все произойдет точно в том же порядке. Тут уж ни о каком температурном или ином влиянии не может идти и речи.

Автор однажды продемонстрировал этот эксперимент на своих лекциях в Лектории Политехнического музея в Москве, и это заинтересовало студента химического факультета МГУ Ю. Лобарева. Лобарев провел подобную реакцию над завернутой в черную бумагу фотобумагой и обнаружил, что фотобумага теряет чувствительность. Кроме того, он измерил емкость конденсатора, лежащего рядом с сосудом, где происходит химическая реакция, и выяснил, что емкость конденсатора быстро увеличивается на 1 %, а затем медленно возвращается к своему первоначальному значению. Все это находится в полном соответствии с положениями эфиродинамики.

Таким образом, в принципе, найдены новые свойства химических реакций, через которые со временем можно будет добраться и до механизма образования биополей. Но это потребует сил и времени.

В. АЦЮКОВСКИЙ, профессор