Текст книги "Юный техник, 2005 № 09"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 9 сентябрь 2005

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

КУРЬЕР «ЮТ»
Экзамен лета

Обычно лето для школьников – пора каникул. Но для многих летняя пора – это еще и время подведения своеобразных итогов, проверки, испытания конструкций, над которыми они работали весь учебный год.

В подмосковном поселке Менделеево вот уже более четверти века существует маленький авиационный клуб, который объединяет энтузиастов полетов на сверхлегких летательных аппаратах. Среди его членов – дельтапланеристы, парапланеристы, ультралетчики… Все, на чем они летают, создано их собственными руками. При этом по ходу дела ребятам довольно часто приходится делать даже своего рода изобретения. Для крохотных летательных аппаратов «веса пера», например, требуется как можно более легкие моторы, винты, баки, колеса, приборы. И вот какое нетрадиционное решение конструкции топливных баков для СЛА отыскал менделеевский умелец Андрей Мысин.

Перепробовав множество вариантов, он в конце концов решил делать бензобаки не металлическими, а из пластика. Причем, как оказалось, для этой цели почти идеально подходят пластиковые пакеты, в которые пакуют многие напитки – молоко, соки, морсы. Пакеты эти достаточно прочны, а главное – их пластик не растворяется в бензине и масле. Андрей вклеивает в такой пакет заборный штуцер, а для надежности обшивает прочной тканью. Получаются исключительно надежные и удобные 2 – 3-литровые емкости.

Современные авиамоторчики малой мощности (15–25 л.с.) весьма экономичны, и такого запаса топлива им вполне хватает на 1–1,5 часа полета.

Обычно судомоделисты строят свои корабли не очень большими – примерно в метр длиною. А что бы вы сказали, увидев «кораблик», в котором метра 3–4? Первое, что приходит в голову: а зачем он такой понадобился?

Ребята из Дома технического творчества Первомайского района г. Москвы считают, что лучшей игрушки для них не придумать. Они переоборудуют в такие корабли обычные лодки, а затем сами на них плавают. Плывет по пруду такой «эсминец», а из люка на палубе торчит голова его капитана. Иной раз кажется, будто это известный всем Гулливер решил прокатиться на самом большом корабле, который только смогли построить лилипуты.

На выставке-смотре юных талантов столицы всех удивил Акоп Антонян, ученик 3-го класса школы № 1935 Москвы. Увлечение, которому он посвящает все свое свободное от уроков время, – железнодорожный транспорт.

На листах бумаги и картона он от руки набрасывает выкройки электричек, тепловозов, дрезин… Затем вырезает по контуру и склеивает объемные макеты все|го того, что двигалось и движется по железнодорожным магистралям нашей страны вчера и сегодня – от современных скоростных локомотивов до старинных бронепоездов и паровозов.

Выставочная комиссия особо отметила талант и замечательное пространственное мышление Акопа, наградив его призом и грамотой.

Надеемся, что и дальше твердая рука, глазомер, чувство меры не подведут начинающего конструктора и он еще порадует всех новыми моделями. Акоп Антонян пришел на смотр вместе с мамой. Одного его в дальние путешествия по городу пока еще не пускают.

Юрий ВАСИЛЬЕВ

Ребята из Менделеева – еще и большие шутники. Вот как они проиллюстрировали некоторые моменты из собственной жизни.

Акоп Антонянпришел на смотр вместе с мамой. Одного его в дальние путешествия по городу пока еще не пускают.

ИНФОРМАЦИЯ

«ТУМАН» ПРОТИВ КОЛОРАДСКОГО ЖУКА.Против этого вредителя чего уж только не использовали, даже из пушек по полям палили. А теперь вот рязанский изобретатель Н.Л. Егин решил использовать электричество. На форсунку распылителя подается потенциал 1,5–2 кВ, поэтому аэрозоль тоже получает положительный электрический заряд и капельки его притягиваются отрицательно заряженными листьями и ветками растений. В итоге и ядохимикаты используются экономичнее, и жукам не удается отсидеться, например, на нижней стороне листьев.

«Туману» все равно, что распылять, так что, меняя препараты в емкости, можно не только защищать растения от вредителей, но и подкармливать их или попросту поливать. А распыляя теплую воду, можно спасти посевы от заморозков.

ЛЕГКОВОЙ ТРАКТОРсконструирован и изготовлен липецким изобретателем А.Г. Мельником. Необычно легкая и проходимая машина ТТС-70 передвигается на шинах сверхнизкого давления. Двигатель от ВАЗа, благодаря оригинальной трансмиссии, состоящей из двух бортовых и четырех колесных редукторов, которые передают крутящие моменты непосредственно на каждое колесо, позволяет машине проходить даже там, где безнадежно застревают обычные тракторы. Ведь удельная нагрузка машины на грунт в несколько раз меньше.

Изобретатель даже иногда демонстрирует такой трюк: ложится на землю, и по нему проезжает ТТС-70. Зрители в испуге, а человек встает как ни в чем не бывало, объясняя, что благодаря малой нагрузке на почву такая машина пройдет по засеянному полю, лугу, огороду, не потревожив почвы.

ОБНОВЛЕНИЕ ВСЕХ КОМПЬЮТЕРОВ МКСпроводят российские специалисты. По словам заместителя руководителя полетами подмосковного ЦУПа Виктора Благова, сейчас российский центральный «электронный мозг» МКС действует благодаря двум основным системам, работу каждой из которых обеспечивают три компьютера… Это создает «запас» прочности на случай выхода из строя части оборудования. Кроме того, на борту есть около 15 портативных компьютеров.

Необходимость в такой операции назрела потому, что за четыре года работы орбитальной станции было зафиксировано несколько сбоев вычислительного оборудования. Так, в апреле 2001 года из-за отказа трех компьютеров прервалась связь американского ЦУПа с МКС. А в ночь с 4 на 5 февраля 2002 года завис центральный бортовой компьютер российского сегмента, и станция стала терять ориентацию в космосе. Теперь же вычислительный центр на борту способен надежно работать даже в автономном и аварийном режимах.

«САМОДЕРЖЕЦ»так называется новый зенитно-ракетный комплекс, который, по данным экспертов, оставит далеко позади своих зарубежных конкурентов. В основу разработки легли изыскания ведущих НИИ страны, занимающихся проблемами противовоздушной и противоракетной обороны. Именно им Российская армия обязана уникальными комплексами С-300 «Фаворит» и С-400 «Триумф», которым и сейчас равных в мире нет. Закончившиеся научно-исследовательские работы по проекту «Самодержец», скорее всего, станут основой для создания единой зенитно-ракетной системы для всех видов вооруженных сил.

Новый комплекс, разумеется, унаследует все лучшее от С-300 и С-400. Специалисты отмечают, что у «Фаворита» очень эффективные ракеты – они способны поражать цели на высотах всего от 10 метров до 35 километров. Впрочем, самолеты выше и не летают. С-300 «достает» их на дальности до 150 километров, а крылатые и баллистические ракеты – до 40 километров. «Триумф» же, помимо самолетов противника, способен уничтожать цели-«невидимки», изготовленные по технологии Stealth, малоразмерные крылатые ракеты. Эта «сообразительная» система самостоятельно определяет, какие из попавших в поле ее зрения цели наиболее опасны, и сама устанавливает очередность их уничтожения.

К ЮБИЛЕЮ ВУЗА СОБСТВЕННЫЙ СПУТНИКполучит старейший технический вуз России – МГТУ имени Баумана, который в скором времени отметит свое 175-летие. Сам спутник уже спроектирован студентами и аспирантами вуза. Он предназначен для картографирования поверхности Земли и ждет лишь очереди для отправки на орбиту. Полученные данные будут использоваться не только в процессе обучения студентов, но и принесут реальную пользу геологам, аграриям, лесоводам.

БЫСТРО УДАЛЯЕТ ВЛАГУвакуумно-импульсивная сушилка для любого материала – от овощей и фруктов до твердой древесины, созданная на Алтае. Если для сушки древесины дуба обычному аппарату требуется 50 суток, то вакуумно-импульсивный сделает это за 5 дней. Сосна же или береза высыхают менее чем за сутки. Объем камеры сушилки – 15 кубических метров.

ПУБЛИКАЦИИ «ЮТ»
Мифическое путешествие на реактор…

совершенное школьницей Кирой Кузьминовойи ее одноклассниками.

Наверное, нам повезло: 478-я школа, в которой мы учимся, находится недалеко от Московского инженерно-физического института, и наш директор смогла договориться с руководством МИФИ о допуске моего любимого 9-го «А» на реактор.

Поначалу не верилось, что из этой затеи что-то получится: все-таки реактор, пусть и учебный, – такое место, куда пускают далеко не всех. Тем не менее, охранники с автоматами беспрепятственно пропустили нас вместе с нашей учительницей физики Татьяной Ивановной Воробьевой.

Впрочем, наружная охрана, как пояснил встретивший нас у входа в реакторный корпус главный инженер реактора МИФИ Александр Алексеевич Портнов, еще не все. Чтобы попасть внутрь здания, мы все получили специальные магнитные карточки и по одному стали проходить сначала через тамбур, а потом еще и через турникет. Внутри мы получили белые халаты и предписание не расставаться с магнитными карточками ни на минуту. По ним отслеживают перемещения всех людей в реакторном корпусе. И вот, выслушав инструктаж по технике безопасности, мы двинулись по узкому коридору в неизвестность.

А.А. Портноврассказывает об устройстве атомной «печки».

На минуту мне показалось, что в конце этого коридора меня, как Алису в Стране чудес, ждут невероятные приключения. Однако все оказалось куда проще. Открыв очередную дверь, мы попали в комнату наблюдений, или пультовую, где расположен пульт управления реактором, видеомагнитофоны для записи информации с камер слежения и множество другой аппаратуры.

А через большое окно был виден сам реактор. Точнее, его крышка. Потому что эта большая «бочка», в которой находятся стержни с радиоактивными веществами, занимает три этажа. Так пояснил нам Александр Алексеевич. И стал рассказывать подробности.

Оказывается, ядерное топливо находится в контейнере на глубине 8 м внутри специального бассейна размерами 4,5x2 м. Бассейн заполнен водой, потому что всем известная Н ₂О, кроме всего прочего, наряду с толстыми 2-метровыми бетонными стенами бассейна защищает обслуживающий персонал от радиации. Но если кто-то вдруг вздумает нырнуть в бассейн и приблизиться к крышке контейнера, он получит смертельную дозу облучения менее чем за полсекунды. И это при том, что реактор МИФИ, как уже говорилось, учебный и особой мощностью не обладает. Он дает 2500 кВт. Этой энергии хватит, как мы тут же посчитали, чтобы подключить 2500 утюгов. Скажете, много? Но это в тысячи раз меньше, чем, скажем, энергия одного блока всем печально известной Чернобыльской АЭС.

Пока А.А. Портнов все это рассказывал, подчеркивая, что с радиацией нужно обращаться на «вы» – очень аккуратно и грамотно, произошло маленькое происшествие. Мой одноклассник Кенан Гасанов, до этого стоявший смирно, замахал рукой, желая задать вопрос. И тут же на одном из трех телемониторов, где демонстрировались наши физиономии, появились некие тревожные квадратики.

Так система видеонаблюдения отреагировала на резкое движение. «Не удивляйтесь, все ваши движения – от почесывания умных затылков до гримасничания в телевизор – телекамера тщательно зафиксировала, – пояснил Александр Алексеевич. – И теперь мы сможем любоваться вашими изображениями много-много лет»…

А потом мы пошли в реакторный зал. Вблизи выяснилось, что бассейн не только окружен предохранительными перилами, но и еще предусмотрительно накрыт толстым оргстеклом. Тем не менее, неподалеку все же висел спасательный круг.

– Он настоящий? – поинтересовался Коля Пекарский.

– Конечно, – ответил Александр Алексеевич. – Хотя за все время, что существует реактор, а он был запущен в 1967 году, круг ни разу не пригодился. И это замечательно…

Я заметила, что вода внутри бассейна постоянно бурлит, как будто кипит. Но оказалось, что жидкость, охлаждающая реактор, хотя и нагревается, но не до кипения. А бурлит она потому, что ее постоянно перемешивают и гоняют по кругу специальные насосы.

Тот самый спасательный круг…

«Визитная карточка» реактора.

На стенде показаны образцы всех видов тепловыделяющих сборок, которые применяют в реакторе МИФИ.

Схема расположения активных элементов.

Нужен реактор, конечно, не только для того, чтобы на него водили экскурсантов. Студенты проводят здесь лабораторные работы, а кроме того, реактор используется еще и для научных исследований. Ученые выясняют, как ведут себя под жестким радиационным излучением те или иные наноматериалы, выявляют характеристики различных геологических образцов, а также ведут эксперименты с подопытными животными для определения наилучших способов и методов диагностики и лечения онкологических заболеваний.

В общем, атом действительно может быть вполне мирным, если с ним соответствующим образом обращаться.

К такому выводу пришли мы во время обратной дороги домой. А еще все мы поняли, как это здорово – заниматься научной работой. Наверное, далеко не все из нас после школы пойдут в МИФИ, многие выберут себе другие вузы и иные специальности. Но в своем отношении к работе, в ее четкой организации мы будем брать пример с тех, кто работает в реакторном зале.

P. S. От редакции

Мы уверены, что Кира Кузьминова и ее одноклассники – не единственные школьники нашей страны, которые время от времени совершают экскурсии на предприятия, в научные учреждения, где работают их родители.

Если у вас есть о чем рассказать, пишите. Мы с удовольствием напечатаем ваши заметки и фотографии. Творческих вам успехов!

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Сапоги с… моторами

Несколько лет назад в Уфе создали какие-то удивительные сапоги-скороходы. Однако время идет, а в продаже их что-то не видно. Какова судьба этого интересного изобретения?

Андрей Караганов,

г. Калининград

Вообще-то история эта не новая. Но тем не менее заслуживающая, чтобы к ней обратились еще раз. Судите сами…

Вероятно, у многих легендарные сапоги ассоциируются с этакими старинными ботфортами со шпорами, широкими раструбами. Каково же было мое удивление, когда на Центральной выставке научно-технического творчества молодежи НТТМ-76 я вдруг увидел обычные кирзачи 43-го размера. А рядом табличку с лаконичной надписью: «Сапоги-скороходы».

Лишь после этого я разглядел, что к армейским кирзовым сапогам прикреплены какие-то агрегаты с поршнями. Стендист же пояснил, что, обувшись, человек при каждом шаге автоматически пускает поршни в рабочий ход, те с силой отталкивают его ноги от земли, в результате чего скороход получает возможность совершать саженные шаги-прыжки, развивая скорость порядка 20 км/ч.

Дальнейшее расследование показало, что история этой разработки такова. Подошли осенью, после летних армейских сборов, два студента-дипломника к своему преподавателю и жалуются. Дескать, кирзовые сапоги настолько тяжелы, что впору к ним мотор приспосабливать. «Что ж, – ответил профессор, – вот вам и тема для диплома…»

Так начали работу над первым вариантом сапог-скороходов студенты Уфимского авиационно-технического университета (в ту пору он был еще институтом) Виктор Гордеев и Константин Чебыкин под руководством профессора кафедры двигателей внутреннего сгорания Бориса Петровича Рудого.

До окончания института сделать они много не успели, представили дипломной комиссии лишь макетный образец. Получив дипломы, новоиспеченные инженеры уехали по местам распределения, а сапоги попали на выставку научно-технического творчества молодежи, где привлекли внимание прессы.

– После первой же публикации на кафедру стали приходить мешки писем с просьбами о продаже столь необычной «обувки», – рассказывал мне профессор Рудой. – Волей-неволей пришлось продолжить работу. Больше других в том преуспели Борис Рябых и его товарищ Сергей Володин…

Чтобы вы лучше поняли, в чем главные затруднения создателей оригинального вида транспорта, давайте ознакомимся с основными принципами устройства механизации бега – УМБ «Персей» (таково официальное название конструкции). Основу ее составляет двухтактный двигатель внутреннего сгорания (ДВС). Первоначально он весил 2,4 кг, затем вес устройства, надеваемого на одну ногу, удалось снизить до 1,5 кг (без учета массы самой обуви).

Когда человек, обутый в УМБ, наступает на пятку, он тем самым повышает давление в цилиндре ДВС. Происходит самовоспламенение горючей смеси – примерно так же, как в дизеле. Как только смесь вспыхивает, давление в камере сгорания резко возрастает, выталкивая поршень. Тот через шток толкает вперед и вверх ногу с силой вполне достаточной, чтобы человек сделал шаг-прыжок длиной более 3 м. Во время прыжка происходит выхлоп продуктов сгорания из цилиндра и зарядка новой порцией смеси. Попеременно вступая в действие, при частоте около 100 шагов в минуту, сапоги-скороходы (вместе с человеком, естественно) способны преодолеть за час до 25 км, экономя бегуну до 70 % усилий.

Так дело обстоит в теории. На практике же лишь пятый вариант конструкции оказался работоспособным. Потому что всю конструкцию пришлось приспосабливать к вязко-упругим характеристикам человека. То есть, говоря иначе, человек – не робот, и если толчки окажутся чересчур жесткими, то пробежать не удастся и 100 метров. Возможны и долговременные осложнения, даже болезни, знакомые всем, кто долго работал, скажем, с отбойным молотком.

Впрочем, доработки пошли на пользу не только сапогам. Побочными следствиями совершенствования УМБ оказалась и более «мягкая», не дающая отдачи конструкция того же отбойного молотка, и эффективная система шумоглушения, и антидетонационная система, позволяющая намного продлить жизнь любому ДВС, и создание целой серии малоразмерных моторов, которые можно использовать в строительстве, на транспорте, в коммунальном и сельском хозяйстве… Но самое главное, конечно, – удалось-таки разработать вполне работоспособную конструкцию сапог.

И здесь снова придется вспомнить об армии. Точнее, ее командование само о себе напомнило. Узнав, что появился механизм, позволяющий даже в кирзовых сапогах бегать кроссы с приличной скоростью, оно наложило на него гриф секретности. Разработку повезли на экспертизу в НИИ воздушно-десантных войск. Однако, ознакомившись с конструкцией поближе, военные от сапог-скороходов отказались – решили, что автомобиль и грузоподъемнее, и скоростнее…

Гриф секретности с разработки сняли. Так что очередной вариант конструкции – уж девятый или десятый по счету – вскоре должен появиться в продаже. Наряду с другими руки к этому приложил и Виктор Гордеев – тот самый бывший студент-дипломник. Сейчас он возглавляет акционерное общество «Экоцентр», которое наконец-таки смогло наладить серийный выпуск сапог-скороходов.

Сейчас с их помощью можно развивать скорость до 60 километров в час, преодолевать значительные расстояния. И весят они теперь намного меньше – одна из последних моделей «сапог» имеет массу менее 1 кг.

Так что десятилетия работы не прошли даром. Сегодня «сапоги-скороходы» изготовляются уже десятками пар. Разработана уже и методика обучения в сапогах-скороходах. Каждый покупатель проходит первоначальное обучение со страховкой и под руководством инструкторов. На поясе – лонжа, своеобразный пояс безопасности, от которого отходит тросик с карабинчиком. Карабин цепляют за проволоку, натянутую на двух опорах. Если и потеряешь равновесие, повиснешь на лонже, как акробат в цирке.

Станислав ЗИГУНЕНКО

Кстати…

ШТАНЫ-САМОХОДЫ

Пока эта публикация готовилась к печати, пришло сообщение из Страны восходящего солнца. Японцы создали «штаны-самоходы», которые избавляют от усталости во время прогулок, автоматически переставляя ноги своего обладателя.

Судя по описанию, «штаны» представляют собой пару плоских «ног», которые крепятся вдоль конечностей хозяина, заканчиваясь под пятками. А на спину надевается упакованный в рюкзак блок управления. Все обмундирование весит примерно 17 кг, но тяжесть практически не ощущается за счет того, что человек не тратит энергию на шаги.

Компьютер с помощью специальных сенсоров улавливает сигналы мозга, посылаемые для совершения движений. И мгновенно передает их искусственным ногам. Таким образом, во время прогулки обладателю самоходных «штанов» нужно просто подумать, куда идти, – остальное сделают электроника и шарнирный механизм.

Пока в этих «штанах» можно ходить быстрым шагом. Но, как обещают создатели этой «чудо-техники» из университета Цукуба, скоро они догонят легендарного Карла Льюиса – олимпийского чемпиона, который, как известно, пробежал стометровку всего за 9,86 секунды.

КРОССОВКИ С КОМПЬЮТЕРОМ

«Когда я перехожу с асфальта на газон, мои кроссовки автоматически меняют жесткость подошвы, регулируя «отдачу» от земли в пятку, благодаря тому, что в каждой из них спрятаны моторчик и компьютер, способный делать 5 млн. вычислений в секунду»…

Так полгода назад написал корреспондент американского журнала Newsweek, испытав новые кроссовки. Подошвы кроссовок полые. Когда человек ставит стопу на грунт, датчик давления с точностью до сотых долей миллиметра определяет расстояние от верхней до нижней части подошвы. Результаты нескольких тысяч измерений каждую секунду обрабатывает процессор.

Как только нагрузка на подошву становится больше, процессор «понимает», что вы бежите по более твердой поверхности, и меняет геометрию и жесткость подошвы с помощью моторчика в каблуке. Все происходит быстро. Стоит один раз коснуться подошвой поверхности с другой жесткостью, как система отреагирует, и при следующем шаге вы уже почувствуете изменения.

Все это сложное устройство внутри кроссовки питается от аккумулятора, спрятанного под стелькой. Заряда хватает всего на 100 часов работы, поэтому после бега кроссовки лучше выключать специальной кнопочкой. Аккумулятор стандартный, стоит около 3 долларов США. Менять его придется через каждые 1000 км – если, конечно, вы к тому времени не купите новую пару обуви.

«Ходить в «умных» кроссовках мне понравилось, – сообщает далее корреспондент. – Когда я переходил, например, с бетона на землю, подошва становилась ощутимо тверже, и это было весьма приятно. А вот бегать в таких кроссовках неудобно. Стоило ускориться, как возникало ощущение, что задняя часть ботинка словно «проваливается» вниз, а корпус тянет назад»…

В общем, недоработка конструкции налицо. Тем не менее, с декабря 2004 года компания Adidas уже начала продажу «интеллектуальных» кроссовок по 250 долларов за пару.