Текст книги "Юный техник, 2009 № 12"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 4 (всего у книги 6 страниц)

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

В этом номере мы расскажем об аэродроме Ивана Колодяжногоиз города Минеральные Воды, двигателе в одну лошадиную силу, предложенном Алексеем Ивановымиз Нижнего Новгорода, а также о способе стимуляции роста растений Евгения Соколенкоиз Краснодара.

АВТОРСКОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО № 1118

АЭРОДРОМ НА КОСОГОРЕ

Для самолетов, как правило, нужны аэродромы, а их можно построить далеко не везде. Вот, например, в нашем крае найти ровную площадку для строительства аэродрома не так-то просто – местность во многих местах холмистая – то подъем, то спуск. Если все это разравнивать, строительство аэродрома окажется очень дорогим.

Вот я и подумал: а что, если строителям аэродромов воспользоваться опытом… прыгунов с трамплина?

Вспомните: сначала спортсмен разгоняется, спускаясь по уклону, потом попадает на так называемый стол отрыва, отталкивается и дальше летит уже по воздуху, приземляясь опять-таки на наклонную трассу в зоне приземления. А затем тормозит и останавливается.

Теперь представим себе аэродром, расположенный на косогоре. В нижней части этого косогора пусть располагается более-менее ровная зона приземления. Затем приземлившийся самолет постепенно вкатывается на подъем, заметно сокращая тем самым длину пробега даже без помощи тормозов. Замедлив бег, он отворачивает в сторону от полосы и останавливается у здания аэропорта, приступая к высадке прилетевших пассажиров и загрузке партии новых.

Взлет производится в обратном порядке. Самолет разгоняется вниз под уклон, что позволяет ему быстрее набрать скорость. Зона приземления в данном случае служит для него теперь уже столом отрыва, откуда разогнавшийся лайнер стартует в небо.

Мне кажется, что такой аэродром в холмистой местности обойдется намного дешевле, поскольку, во-первых, не надо будет так уж сильно выравнивать площадку. И, во-вторых, саму длину взлетно-посадочной полосы можно сократить примерно на 25–30 процентов.

А вы что думаете?

Иван КОЛОДЯЖНЫЙ

ОТ РЕДАКЦИИ. В принципе, идея верная, но не новая. Еще в середине прошлого столетия американец Дж. Стари из штата Коннектикут запатентовал такую идею. Согласно его замыслу авиалайнеры должны стартовать с крыши 20-этажного здания аэровокзала и разгоняться по наклонной полосе, будто санки с горки. Разумеется, в таком случае летательный аппарат наберет скорость быстрее, чем при горизонтальном старте, и оторвется от взлетной дорожки, пробежав меньшее расстояние. Посадка же производится в обратном направлении – «в горку».

Для более удобного взлета и посадки полоса должна быть внизу широкой, кверху – сужающейся, а также слегка вогнутой, чтобы самолет «поневоле» придерживался ее середины. Крутизна подъема этого своеобразного «желоба» такова, что скорость садящегося лайнера гасится не полностью, в противном случае он может скатиться назад, не добравшись до верха. А чтобы остановить машину в конце ее пути, на крыше, Дж. Стари предлагал использовать тормозную систему, подобную той, что применяется на современных авианосцах. При этом выделяемая в ней энергия должна преобразовываться в электрическую. Запасенная в аккумуляторах, она затем используется для заруливания авиалайнеров на стоянку с помощью электротягачей.

Так что пилот может выключать двигатели самолета, как только тот коснется полосы.

Если учесть, что «Боинг-747» расходует на рулежку около 200 л топлива, то уже только за счет его экономии аэродром по проекту Стари сулит немалые выгоды. В целом же эксплуатация крупного аэропорта подобного типа позволит снизить расход горючего примерно на 1,2 млн. т в год. Тем не менее, мы хотим отметить и ценность предложения Ивана. Он, как видите, не копировал идею американца, а нашел схожее решение самостоятельно, опираясь на особенности ландшафта края, где он живет. За что и удостоен нашего авторского свидетельства.

Разберемся, не торопясь…

ДВИГАТЕЛЬ В ОДНУ ЛОШАДИНУЮ СИЛУ

«Учитывая нынешнюю экологическую обстановку в крупных городах, я предлагаю снова вернуться к гужевому транспорту, – пишет нам из Нижнего Новгорода Алексей Иванов. – Я не призываю к появлению на городских улицах былых карет и фиакров, все-таки на дворе XXI век и проблему надо решать цивилизованно.

Идею мне подсказал хомячок, которого я видел в зоомагазине. Когда ему хотелось размяться, он запрыгивал в так называемое «беличье колесо» и бежал внутри него, пока не надоедало. Колесо, понятное дело, при этом крутилось. Вот я и подумал: если мы поставим внутри фургона лошадь на «бегущую дорожку», то, перебирая ногами, животное будет приводить этот агрегат в движение.

Полученная энергия может быть переведена, например, в электричество с помощью генератора, а электроток подадим на мотор-колеса, которые и будут двигать весь экипаж. И никаких вам выхлопов»…

Идея Алексея, конечно, оригинальная, но, к сожалению, опять-таки далеко не новая. Примерно такой агрегат, говорят, придумал еще Леонардо да Винчи. А совсем недавно «натуромобиль» построил иранский инженер Хади Мирхеджази. Это высокоэкологичное средство передвижения, по словам изобретателя, способно развивать скорость до 28 миль в час.

Выглядит оно так. В прозрачном багажнике Naturmobil находится настоящая лошадь, которая скачет по беговой дорожке, подзаряжая тем самым аккумуляторную батарею, от которой, собственно, и питается электродвигатель. Правда, после двух лет разработки сам изобретатель предлагает приз в 100 000 долларов тому, кто сможет найти реальное применение его модели. Пока за призом никто не явился. Ведь в наш век скоростей одной лошадиной силы все же маловато. К тому же управлять движением лошади не так-то просто.

Новая жизнь старых идей

ГАЛЬВАНИЗИРОВАННЫЕ РАСТЕНИЯ

«Я читал, – пишет нам Евгений Соколенко, – что под линиями электропередачи трава и кустарники растут лучше, чем в округе. Если это так, то я предлагаю вместо химических удобрений применять электрическую стимуляцию. Тогда урожай будет хороший, и землю с водой мы не будем загрязнять химикалиями»…

Женя, верно, сам того не подозревая, призывает специалистов, а заодно и нас с вами вернуться еще раз к старой проблеме. Ведь впервые о воздействии электричества на растения естествоиспытатели заговорили в конце XIX столетия.

Затем в 20-е годы XX века американский агроном В. Блэкман опубликовал ряд работ, в которых описывал положительное воздействие высокого электрического напряжения на рост и развитие овса и ячменя. Он предлагал устанавливать на полях над растениями металлическую сетку с электрическим потенциалом в несколько десятков киловольт. Прирост урожая, по словам Блэкмана, при этом составляет не менее 20 %.

В нашей стране с аналогичными предложениями в начале второй половины XX столетия выступали сотрудники Института инженеров сельскохозяйственного производства во главе с В.И. Тарушкиным, а также доктор биологических наук З.И. Журбицкий и изобретатель И.А Остряков. Причем Тарушкин предлагал воздействовать электромагнитным полем на семена, повышая тем самым их всхожесть, Журбицкий проводил опыты по электризации растений непосредственно на поле, а Остряков разработал электрогидроионизатор – прибор, который создавал электрический заряд на капельках воды при разбрызгивании ее из дождевальной установки. Во всех трех случаях был отмечен положительный эффект.

Американский физик Дэвид Джоунс в 1981 году даже выдвинул гипотезу, объясняющую суть эффекта. По его мнению, наведенное электростатическое поле активизирует процессы электроосмоса – движения жидкости сквозь поры растений под воздействием электрического поля. Говоря проще, он предположил, что воздействием электрического потенциала можно ускорить движение соков, переносящих питательные вещества от корней к листьям.

Он даже подсчитал, что растение пшеницы будет при этом потреблять мощность порядка 13 мкВт на метр высоты при токе 4 нА. То есть весьма небольшие величины. Но тогда почему до сих пор электростимуляцию не применяют широко в сельском хозяйстве? Виною тому, скорее всего, боязнь фермеров электричества высоких напряжений, необходимость сооружения на полях дополнительных устройств (подстанций, металлических сеток и т. д.), а также косность человеческого мышления.

Что ни говорите, сельское хозяйство – такая область человеческой деятельности, где десятилетиями ничего не меняется. Быть может, хоть в XXI веке и здесь произойдут радикальные перемены?..

Университеты «ПБ»

КАК ВЫРАСТИТЬ… МОСТ?

В свое время (см. «ЮТ» № 5 за 1980 г.) мы рассказали нашим читателям, как можно выращивать… дома. Идея эта берет свое начало от разработки юных биоников Дианы Широковой и ее друзей из г. Нижний Новгород (тогда еще г. Горький). Еще в 1979 году они предложили на международный конкурс в Штутгарте проект, который предлагал решить проблему жилья с помощью гигантских грибов. В них методами генной инженерии и направленного излучения формируются полости-комнаты, в которых и будут жить люди. А продукты их жизнедеятельности будут использоваться на подкормку тем же грибам.

Несколько позднее, а именно в ЮТ № 5 за 1996 год, рассказали мы и о придуманном немецкими дизайнерами способе выращивания морских сооружений с помощью кораллов. Однако и по сей день нет грибов-жилищ. Не отработана и технология выращивания морских сооружений при помощи кораллов. Зато вот какой способ использования растений в строительстве применяют уже не одну сотню лет в Индии.

Представители народа кхаси, проживающие в индийском штате Мегхалайя, уже более 200 лет не строят мосты, а выращивают их, используя в качестве «строительного» материала корни вечнозеленого фикуса Ficus elastica.

Процесс выращивания моста довольно долог и может занимать несколько лет. Зато он очень прост и недорог. На одном берегу подбирают подходящее растение, откапывают часть его корней и с помощью веревок, один конец каждой из которых привязан к корню, а другой к колышку, вбитому в землю, вытягивается в нужном направлении – с берега на берег.

Фикус данного типа отличается тем, что его корни растут очень быстро и достигают огромной величины. Таким образом, вскоре с берега на берег протягиваются живые канаты. На другом берегу им дают возможность врасти в землю. После этого на канаты укладывается настил из бамбука, и подвесной мост готов.

Служат такие мосты многие десятки лет и, как правило, не нуждаются в ремонте. Ведь несущие канаты способны расти и самообновляться до тех пор, пока живо дерево-хозяин.

И хотя ныне до кхаси добралась цивилизация, в районе даже появилось несколько стальных мостов, прежние корневые переправы в прошлое не ушли. Теперь местные жители строят новые мосты из корней фикуса для привлечения туристов.

НАШИ ПОБЕДИТЕЛИ
Автомобиль достался Юре

Как вы знаете, в каждом номере журнала в рубрике «Приз номера», мы предлагаем приз самому активному и любознательному читателю. Правильно ответил на все три вопроса, помещенные на четвертой обложке журнала, – получи приз. Время от времени мы также рассказываем о победителях очередного конкурса наших читателей.

В «ЮТ» № 4 за 2009 год в качестве приза был выставлен… автомобиль – радиоуправляемая модель автомобиля « Tornado Рогег». Вот она-то и досталась московскому третьекласснику Юрию Бородкину, о чем и было объявлено в сентябрьском номере журнала за этот год.

Обычно призы мы отправляем почтой. Но в данном случае, поскольку сама модель была довольно велика, а такие посылки почта принимает с великим трудом и не гарантирует их сохранность, мы пригласили победителя получить приз лично, учитывая, что он живет не так уж далеко от редакции. Так Юра оказался у нас и немного рассказал о себе.

Учится он в московской школе № 1215. Любит технику и разного рода самоделки. Читает наш журнал не так уж давно, но прочитывает его внимательно, от корки до корки. Кроме того, он вообще старается побольше читать. Это и помогло ему правильно ответить на предложенные вопросы.

Еще раз поздравляем Юрия! Остальным же нашим читателям напоминаем, что конкурс на приз номера продолжается, так что у каждого еще есть возможность отличиться.

НАШ ДОМ
Не забудьте о гвоздях

Мы справедливо восхищаемся искусством мастеров, строивших здания без единого гвоздя. Но искусство есть искусство. А вообще история гвоздей ведет свое начало с глубокой древности. Не зная еще металлов, первобытные мастера делали гвозди из древесины твердых пород, шипов различных растений, костей рыб…

Со временем у египтян, греков и римлян появились гвозди из металла – меди, бронзы, железа – большей частью кованые; их и поныне находят при раскопках. А сами гвозди, между прочим, продолжают изобретать и по сей день. Что нового может предложить покупателю сегодня рынок? Где и какие гвозди использовать?

Об этом мы и поговорим.

Массовое производство гвоздей началось лишь с изобретением специальных гвоздильных машин. Они появились в виде прокатных валков в конце XVIII века в Англии; там же, в Бирмингеме, в начале следующего столетия открылась и первая гвоздильная фабрика. В России проволочные гвозди массово начали производить с 1872 года.

И хотя гвоздь фактически не поменял своей формы с древнейших времен, он, тем не менее, продолжает совершенствоваться. Так, на заводе в немецком городе Вейсенфельде, являющемся самым крупным производителем гвоздей в Германии, начат выпуск гвоздей с четырьмя продольными бороздками на стебле. По сравнению с простым гладким гвоздем новый имеет ряд преимуществ: улучшается сцепление гвоздя с древесиной, повышается его прочность на излом, он на 10–12 % легче.

А японская фирма «Котоко» наладила выпуск пластмассовых гвоздей, которые не намагничиваются и не ржавеют. Гвозди из пластмассы хорошо входят не только в дерево мягких хвойных пород, но и в дубовые доски. А вот вытащить забитый пластмассовый гвоздь сложнее, чем такой же по размеру железный – для этого потребуется в 4–6 раз больше усилий. Пластмассовые гвозди также не портят деревообрабатывающего инструмента, поскольку строгаются и расщепляются вместе с досками, в которые забиты. А шляпки их трудно заметить на готовом изделии; ведь гвозди из пластика легко окрасить в любой цвет.

Рассказывали мы вам в свое время и об «идеальном гвозде», изобретенном американским инженером-строителем Эдом Саттом (см. «ЮТ» № 7 за 2007 г.). Он предложил объединить в одной конструкции достоинства шурупа и обыкновенного гвоздя. «Идеальный гвоздь» имеет по своей длине винтовую нарезку и выступы, и в то же время его можно забивать молотком, а не вкручивать.

Но пока такой гвоздь до наших рынков еще не добрался. А потому обратим внимание на то, что есть в продаже. Самые простые и дешевые – это обычные гвозди из низкосортной стали. Их выпускают различной длины и диаметра, и как с ними обращаться, знает каждый.

И все же советуем запомнить несколько простых советов:

1. Гвоздь, вколоченный в торец деревянной заготовки, то есть вдоль волокон, держится намного слабее, чем забитый поперек волокон.

2. Несколько близко расположенных гвоздей, забитых к тому же в один ряд по слою древесины, могут расколоть ее. То же происходит, когда вы используете слишком толстый гвоздь или забиваете его близко к краю детали.

3. Прибивать следует более тонкую деталь к более толстой, а не наоборот.

Кроме того, помните, что обычные гвозди со временем ржавеют, потому рекомендуется не применять их для наружных работ, где их будет мочить дождь. Можно, конечно, использовать для таких работ алюминиевые гвозди. Они почти не подвержены коррозии. Однако они легко гнутся.

Так что лучше использовать оцинкованные гвозди, более устойчивые к влаге. Послужат они и внутри помещений. К примеру, ими можно скрепить полку, прибить обшивку или использовать при строительстве забора или лавочки. Понятное дело, оцинкованные гвозде дороже обычных, но они и долговечнее.

Кстати, иногда в продаже можно увидеть каленые гвозди, наподобие тех, что используются в строительных пистолетах для «пристреливания», скажем, осветительной арматуры к бетонным потолкам и стенам. Такие гвозди хороши тем, что их можно вколачивать в кирпичную стену и даже в бетон.

Гвоздь плинтусный и гвоздь финишный роднит то, что они имеют небольшую овальную, уменьшенную шляпку. Это сделано, чтобы такую шляпку было удобно утапливать в материале.

Плинтусный гвоздь имеет тонкую насечку. Его используют для крепления плинтусов и наличников. Финишный гвоздь служит для крепления паркета, вагонки, тонких реек… По сравнению с плинтусным финишный гвоздь еще тоньше.

Мебельный гвоздь – декоративный. Он предназначен специально для того, чтобы быть на виду. Его шляпка по внешнему виду напоминает шляпку гриба. Она может быть цветной (под старую латунь, серебро, бронзу, никель, золото) или иметь рисунок (цветок, квадратная пирамидка, «наперсток»).

Бывают также мебельные гвозди с пластиковыми «подшляпниками». Они дешевле, но и хуже. Пластиковую пластину довольно легко расколоть при забивании гвоздя, да и выглядит такое крепление не столь эстетично.

Винтовые и ершенные гвозди предназначены для соединений, требующих высокой прочности.

Винтовой гвоздь имеет нарезку по длине, и при забивании он одновременно вкручивается в дерево. Подойдет такой гвоздь для крепления полов, деталей из влажной древесины, соединения деталей плоских поддонов. А ершенный гвоздь, как говорит само его название, имеет круговые насечки, поэтому такой «ершик» сложно вытащить после забивания. Его используют для скрепления деревянных поддонов и контейнеров, половых досок и деревянных конструкций, где требуется высокая прочность соединения деталей.

Винтовые (вверху) и декоративные гвозди.

Для кровли используют различные кровельные гвозди, учитывающие особенности кровельного покрытия. Гвоздь толевый служит для крепления листового железа, толи или рубероида к деревянной обрешетке. Его размеры – от 2x20 до 4x40 мм. Ножка кровельного гвоздя толстая и короткая, а шляпка больше, чем у обычного гвоздя.

Гвоздь шиферный предназначен для крепления шифера, профнастила, пластика к деревянным конструкциям. У него широкая завальцованная оцинкованная шляпка.

Кроме того, сейчас продают гвозди с различными пластиковыми прокладками и закрывающими кнопками, чтобы под воздействием влаги они не ржавели.

Виктор ЧЕТВЕРГОВ

Кстати…

РИМСКИЕ ГВОЗДИ

Интересный факт: покидая свои укрепления в Британии в I веке новой эры, древнеримские воины закопали все, что не могли унести с собой. Причем описание материальных ценностей было скрупулезно задокументировано. Именно из сохранившихся документов археологи узнали, что в 86 году у брошенного римского форта в Шотландии было закопано около 12 тонн железных гвоздей. Не так давно их откопали.

Найдено было более 875 тысяч гвоздей. Они были просто вывалены в яму и засыпаны землей. И тем не менее сильно проржавели лишь гвозди, оказавшиеся в нескольких сантиметрах от наружного слоя почвы. Многие из гвоздей, бывших в центре этой кучи, за прошедшие 1900 лет почти не пострадали.

Открытие археологов очень заинтересовало инженеров, которые занимаются проблемой безопасного захоронения радиоактивных отходов атомных электростанций. Если грубые древнеримские гвозди смогли сохраниться почти 2000 лет, то можно надеяться, что контейнеры со стенками из нержавеющей стали толщиной 25 см в сухой глубокой шахте просуществуют не меньше. За это время опасные изотопы могут успеть распасться.

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Пулемет Minimiбыл разработан Эрнестом Вервье, конструктором бельгийской компании FN Herstalв 1974 году, а в 1982 году под обозначением М249 SAW поступил на вооружение армии США. Автоматика Minimiдействует по схеме отвода пороховых газов из канала ствола с запиранием поворотом затвора. Пулемет оснащается открытым прицелом, его современные версии несут на ствольной коробке и цевье стандартные планки для установки коллиматорных, оптических и ночных прицелов и других аксессуаров. На газовой трубке крепится складывающаяся двуногая сошка.

Сейчас пулемет состоит на вооружении более чем 40 стран мира, в том числе самой Бельгии. Такую популярность ему принесла высокая мобильность в сочетании с огневой мощью, заметно превосходящей огневую мощь других ручных пулеметов. Отличительная особенность Minimiв том, что, кроме ленточного, из коробки на 200 патронов, боепитание пулемета может осуществляться из стандартных магазинов на 20 и 30 патронов от штурмовой винтовки М-16.

Технические характеристики:

Калибр… 5,56 мм

Патрон… 5,56x45 мм

Длина пулемета… 1040 мм

Длина ствола… 465 мм

Масса пулемета… 7,1 кг

Начальная скорость пули… 925 м/с

Прицельная дальность стрельбы… до 1000 м

Скорострельность… до 1150 в/мин

CH-53 Sea Stallion(«Морской конь») – это наиболее общее название для семейства тяжелых транспортных вертолетов Sikorsky S-65. Впервые вертолет поднялся в воздух 14 октября 1964 г. Был разработан для переброски грузов морской пехоты США, но затем поступил на вооружение Японии, Германии, Ирана, Израиля и Мексики.

Вертолет построен по одновинтовой схеме с рулевым винтом и трехопорным шасси. Фюзеляж цельнометаллический, его нижняя часть герметизирована для обеспечения посадки на воду. Боковые обтекатели обеспечивают дополнительную плавучесть и увеличивают поперечную остойчивость вертолета в воде. Кабина экипажа трехместная, для защиты экипажа и основных агрегатов предусмотрена установка бронирования. Электронное оборудование включает две радиостанции, радионавигационную систему, радиолокационный опознавательный передатчик, радиолокационный высотомер.

Летно-технические характеристики:

Длина вертолета… 26,97 м

Ширина фюзеляжа… 4,7 м

Высота… 7,6 м

Диаметр ротора… 22,01 м

Масса пустого… 10 740 кг

Максимальная взлетная масса… 19 100 кг

Мощность силовой установки 2*2927 кВт

Максимальная скорость… 315 км/ч

Практический потолок… 5106 м

Диапазон действия… 1000 км

Скороподъемность… 41 м/с

Вместимость… 37 военнослужащих

Экипаж… 3 человека