355 500 произведений, 25 200 авторов.

Электронная библиотека книг » Юный техник Журнал » Юный техник, 2000 № 02 » Текст книги (страница 6)
Юный техник, 2000 № 02
  • Текст добавлен: 1 августа 2017, 12:30

Текст книги "Юный техник, 2000 № 02"


Автор книги: Юный техник Журнал



сообщить о нарушении

Текущая страница: 6 (всего у книги 8 страниц)

АЛГОРИТМ ИЗОБРЕТАТЕЛЯ

Занятие второе

Я человек небогатый и который год веду стройку своего садового домика. В процессе работы часто попадаются коробленные доски. Пришить их к месту одно мученье – обычные гвозди в таких случаях бессильны.

Помучившись какое-то время, я придумал свой гвоздь (рис. 1).



Изготовил несколько штук и успешно испытал, то есть провел «испытание» на «промышленную применимость».

Мой гвоздь похож на обычный, но разрезан вдоль, и концы заточены по двум плоскостям. Такая конструкция позволяет получить хорошее разъемное антивибрационное соединение деревянных деталей, а угол заточки – мое «ноу-хау».

Для начала сведем все признаки первого ближайшего аналога (прототипа) в таблицу 1 для удобства сравнения.


Итак можно составить первую, пока «сырую» формулу изобретения:

металлический гвоздь, имеющий шляпку, цилиндрический стержень с выполненной на его конце заточкой, отличающийся тем, что цилиндрический стержень рассечен вдоль по оси по плоскости, а его заточка выполнена изнутри по двум плоскостям.

Сравнение с известным гвоздем хорошо, но ведь существуют и другие гвозди, которые следует поискать, чтобы пройти испытания на «новизну». Из доступной мне информации удалось найти интересный по своей конструкции железнодорожный костыль по а.с. СССР № 153286 (рис. 2).


Составим сравнительную таблицу 2.


Сравнив приведенные характеристики, я составил новую формулу своего изобретения:

устройство, имеющее стержень с выполненной на его конце заточкой, средство удержания устройства при вибрации, отличающееся тем, что выполнено в виде изогнутых заточенных частей (источник информации а.с. СССР №. 153286).

Итак, пройден следующий этап «алгоритма изобретателя» – проверка «на новизну». Наглядно видно, как изменилась формула моего изобретения, однако необходимо пройти еще проверку на «изобретательский уровень». Среди просмотренных патентов мне удалось обнаружить еще два гвоздя. Один по патенту Германии имеет простую конструкцию в виде куска изогнутой проволоки и соответственно заточенной. Он вряд ли прошел бы у нас тест на «промышленную применимость» из-за неудобства забивания. Более интересным мне показался гвоздь по пат. США № 2157888 (рис. 3).


Придется составить еще одну таблицу 3 и писать новую, надеюсь последнюю, формулу:

противовибрационное соединение деревянных деталей, содержащее головку и заточенный изнутри раздвоенный стержень, отличающийся тем, что головка выполнена в виде плоского цилиндра, а стержень в виде тонкого цилиндра (источник информации пат. США «? 2157888).


Ура! Есть несовпадающие признаки и несовпадающий технический результат: мое устройство можно вынуть без повреждения деревянных конструкций, а устройство по пат. США – из-за зазубрин – нет!

Поскольку название изобретения является его признаком, мне опять пришлось обобщать название моего гвоздя в формуле изобретения. Вообще, как вы, наверное, заметили, в той части формулы изобретения, что находится до слов «отличающийся тем, что» – всегда пишут обобщенные и общие для обоих сравниваемых изобретений признаки. Но после упомянутых слов указывают признаки нового изобретения либо в общем, либо в частном виде.

Итак, я успешно прошел требование по «изобретательскому уровню». Теперь – вперед, к составлению описания изобретения, реферата, заполнению бланка заявления на подачу изобретения в ФИПС. Но об этом в следующем номере.

Е.ФОКИН

НАШ ДОМ



КЛОУНАДА

Всех этих смешных человечков – рыжих и брюнетов, печальных и хохочущих, деревянных и тряпичных, бумажных и веревочных – нетрудно выпилить, сшить, раскрасить, склеить. И приятно подарить тем, кто вам дорог.


Начнем с рыжего тряпичного клоуна.

Он не прост – с секретом: если расстегнуть на его спинке молнию, можно нащупать маленький подарок – коробочку с конфетами или брелок для ключей, смотря что положите.


Высота игрушки 26 см. Для работы запасите поролон, синтетическую вату, лоскуты трикотажных тканей.

Раскроите ткань по прилагаемому чертежу и не забудьте про нос – существенную принадлежность любого клоуна. Для него вырежьте круг из красного трикотажа диаметром 4,5 см.

Все детали выкраиваются с запасами на швы. Составные туловища сложите лицевыми сторонами и сострочите шаговые и боковые срезы до пройм.

Рукава пришейте к туловищу, а само туловище выверните. Припуски по срезам рукавов и штанишек отверните на изнаночную сторону и присборьте мелкими стежками. Детали кистей и самих рук сложите попарно лицевыми сторонами и прострочите по внешним контурам. Затем набейте их ватой и пришейте к рукавам и штанишкам «матрасным» швом. Туловище и конечности набейте ватой. Кружевную тесьму присборьте по горловине мелкими стежками и стяните на нитку – получится жабо.

Голова игрушки – скатанный в валик поролон длиной 9 см и диаметром 7 см. Зафиксируйте края поролона, а валик скруглите с боков. Туго обтяните будущую голову розовым трикотажным полотном и проследите, чтобы шов проходил строго по линии «волосяного» покрова.

Пришейте к голове деталь «рта» и вышейте стебельчатым швом глаза. (Можно воспользоваться и двумя круглыми блестящими черными пуговками на ножке.)

«Нос» присборьте по всей длине окружности мелкими стежками, также стяните на нитку, набейте ватой, чтобы образовался шарик диаметром около 2 см, затем пришейте.

Так же пришейте волосы – кусок рыжего искусственного меха. Затем соедините голову с туловищем. На щеки нанесите немного румян.

Не забудьте снабдить заднюю часть игрушки молнией – вшейте ее по вертикальному шву штанишек, вложите внутрь подарок-секрет и отправляйтесь в гости.


Выкройка деталей для тряпичного и бумажного клоунов:

– зонтик (по 1 детали разных цветов); 2 – ручка зонтика (1 деталь красного цвета); 3 – голова (2 детали); 4 – рот (1 деталь); 5 – нос (1 деталь); 6 – щека (2 детали); 7 – парик (1 деталь); 8 – половника галстука-бабочки (2 детали); 9 – узел галстука (1 деталь); 10 – бретель (4 детали); 11 – пуговица (4 детали); 12 – рубашка (2 детали); 13 – рукав (по 2 детали желтого и зеленого цветов); 14 – кисть руки (2 детали); 15 – брюки (2 детали); 16 – отворот брюк (4 детали); 17 – носки (по 1 детали разных цветов); 18 – башмак (4 детали).

А как вам клоун – украшение для автомобиля или окошка? Увеличив, переведите его детали на кальку, затем на плотную бумагу соответствующих цветов. Осталось все вырезать и склеить, как на рисунке. Разноцветные детали зонтика наложите друг на друга и стачайте по линии середины.

Вставьте зонт в отверстие ручки и приклейте. Распишите глаза и рот. К куполу зонта прикрепите ленточку, как вешалку. На галстук-бабочку наклейте черные горошины, а на пуговицах наметьте отверстия.

Вот и готов подарок.

Знакомьтесь: Шалтай-Болтай – деревянные близнецы – мальчик и девочка.


Деревянные близнецы Шалтай-Болтай

Обычно они предпочитают сидеть на книжной полке, подзеркальнике, телевизоре и болтать ножками. Основа для каждого человечка – сосновая дощечка 9x12 см и толщиной 1,8 см.

Для предплечий и верхних частей ножек – по две дощечки 5x6 см и толщиной 1А см. Сами ручки и ножки человечков – тонкие палочки круглого сечения длиной 33 см, диаметром 6 см. Кисти и ступни Шалтая – 4 деревянных шарика диаметром 2,5 см с отверстиями диаметром 6 мм, а также деревянный шарик для носа диаметром 4 мм.

Как сделать человечков. Для начала советуем воспользоваться лобзиком и пилками № 6. Закругляя детали, передвигайте не сам лобзик, а дощечку, причем очень медленно.

Далее при помощи копировальной бумаги переведите голову (она же и туловище) на толстую дощечку, а верхние части ручек и ножек (по два раза) – на более тонкую. Выпилите и тщательно отшлифуйте.

Далее переведите рисунок лица, 4-мм сверлом просверлите отверстие для будущего носа-шарика, вставьте в него круглую палочку такого же диаметра с уже насаженным на нее носом и приклейте в положенном месте.

Верхние части ножек приклейте к туловищу, а для скрепления коленок просверлите сквозь ножки-палочки отверстия диаметром 2 мм на расстоянии 9 мм от края. Детали коленок отшлифуйте округло. Загрунтуйте все детали олифой и дайте просохнуть.

Раскрасьте детали в соответствии с рисунком быстросохнущими красками. Когда фигурка высохнет, проденьте через отверстия в коленках по тонкому гвоздику и прибейте их к верхним частям. Гвозди не должны быть забиты слишком туго, иначе Шалтай не сможет болтать ножками. Такую же операцию проделайте с ручками.

Шерстяную пряжу разрежьте на кисточки длиной около 15 см и перевяжите их посередине. Приклейте их на голову и оформите «прическу» по своему вкусу. У девочки сбоку заплетите косички и завяжите банты.



ЗООПАРК ДЛЯ ВАННОЙ

Такими оригинальными банными рукавицами можно украсить свою ванную комнату. А для подарка к 8 Марта мохнатая рукавичка – просто находка! Тем более что изготовление обойдется почти бесплатно: все; что потребуется, это лоскуты махровой ткани (можно воспользоваться бывшими махровыми халатами и простынями).


Для каждой рукавицы нужен лоскут махровой ткани размером 30x75 см, нитки для вышивания черного цвета, флизелин.

Переведите детали выкройки с соответствующим увеличением на бумагу, затем на ткань. Вычерченные на выкройке глаза, носы, клювы, хвосты выполните в технике аппликации при помощи флизелина или хафтфлиза (этот вспомогательный материал просто приутюживается к лоскуту махровой ткани необходимого цвета).

Расскажем, как смастерить белого медвежонка. Сначала раскроите детали по чертежу. Затем под переднюю часть туловища подложите флизелин или хафтфлиз и приметайте крупными стежками.

На голове разместите мордочку – нос и глаза, затем приутюжьте. Детали настрочите по контуру плотной зигзагообразной строчкой: глаза и нос – нитками черного цвета, мордочку – серого, а зрачки вышейте двухсторонней гладью мулине черного цвета.

Детали ушей сложите попарно лицевыми сторонами и стачайте скругленные срезы. Выверните уши и отстрочите по разметке нитками серого цвета. Приметайте уши к туловищу. Выполните передние и задние лапы так же, как и уши. Когти вышейте мулине черного цвета. Обе детали туловища сложите лицевыми сторонами и стачайте по внешнему контуру. Выверните. Не забудьте пришить яркую петельку, чтобы можно было вешать.

Остальные персонажи «зоопарка» мастерятся по такой же схеме.


Выкройка «Белый медведь»:

1 – туловище (2 детали); 2 – ухо (4 детали); 3 – передняя лапа (4 летали); 4 – задняя лапа (4 детали); 5 – хвост.


Выкройка «Тигренок»:

1 – передняя часть туловища (1 деталь); 2 – задняя часть туловища (1 деталь); 3 – ухо (4 детали); 4 – передняя лапа (4 детали); 5 – задняя лапа (4 детали); 6 – хвост.


РУКАВИЧКИ

Посмотрите, какие веселые рукавички можно смастерить в технике «печворк» к празднику. Уверены – русские красавицы и рыжий львенок украсят интерьер любой кухни.


Все, что требуется для их изготовления это лоскуты, отрезки флизелина для прокладки и нитки. Для начала переведите контуры рукавички на бумагу, затем на ткань. Для каждой рукавицы требуется две детали из ткани и две из флизелина. Не забудьте и о подкладке – на нее также предусмотрены две детали. Цвет основного материала неважен. Выкроив, сложите составные рукавички по порядку и выстрочите на швейной машинке этот разноцветный «бутерброд» с припуском на швы по 0,5 см. Окантуйте контуры выкроенной по «косой» лентой или любой подходящей тесьмой, подобранной в тон сарафану матрешки. Далее подберите выстиранные и отглаженные мелкие лоскуты для печворка. Начните с сарафана и украшений к нему – симметрично расположенных подсолнухов по обеим сторонам вертикального отрезка клетчатой тесьмы, расположенного по центру фигурки.

Выкроите платочек, циркулем очертите круглое личико и два овала волос. Румяные щечки – также аппликации, но цветом поярче, глаза, брови, нос и рот вышиты стебельчатым швом. Все подобранные детали наколите булавками, а затем сметайте прямо на рукавичке. Когда убедитесь, что мотив подобран правильно, садитесь за швейную машинку и начинайте строчить. Не обязательно слепо следовать нашим рисункам и рекомендациям – красавицы могут быть одеты, как вам заблагорассудится, украшения наряда могут быть самыми разными – в мелкую клетку, в горошек, тесьма любой конфигурации и расцветки, кружевные ленты для оторочки фартуков и платочков – любой ширины. Главное – выдумка, фантазия и, конечно, четкость исполнения.

Думаем, подарки придутся вашим близким и друзьям по сердцу.

С праздником, 8 Марта!

Материалы подготовила Н. АМБАРЦУМЯН

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»


Тримаран – трехкорпусное судно, впервые его построил английский кораблестроитель P.Miller. Конструкция отличалась надежностью и поразительной плавучестью. Даже сильное волнение ему не вредило. Между корпусами находилось по одному колесу с лопастями, с помощью которых и осуществлялось движение в штилевую погоду.


Техническая характеристика:

Длина корпуса… 30 500 мм

Ширина… 9500 мм

высота (по рубке)… около 3800 мм

Привод… ручной на колеса

Экипаж… 2+4

Количество корпусов с лопастями… 3


Появившись в 1995 году в виде концептуальной разработки, этот автомобиль уже через год встал на конвейер. Очень оригинальный дизайн и мощный двигатель обеспечили этому двухместному родстеру ошеломляющий успех. Даже Голливуд заинтересовался им. Американцы сняли его в очередном фильме о Джеймсе Бонде. Сегодня – это одна из самых популярных машин германской фирмы BMW.


Техническая характеристика:

Объем двигателя… 1895 см3

Мощность двигателя… 140 л.с.

Привод… на задние колеса

Длина… 4025 Мм

Ширина… 1740 мм

Высота (с верхом)… 1293 мм

Максимальная скорость… 205 км/ч

Разгон до 100 км/ч… 9, 5 с

Расход топлива… 6,1 – 10,3 л/100 км

ПОЛИГОН
Летать можно по-разному

Успехи авиации очевидны. Но изобретатели непрерывно работают над новыми схемами летательных аппаратов. Счет новым патентам идет на сотни в год. Многие работают над аппаратами, способными на то, что самолетам и вертолетам делать не под силу. Что волнует их умы?


У любого изобретения есть прототип. Авторы патента РФ № 2135323, сообщая о прототипе, упоминают источник. Это – журнал «Юный техник» № 4 за 1989 год, с. 16. Перед вами экспериментальный летательный аппарат П. Моллера из Калифорнии.

Он имеет дискообразное крыло с размещенными в нем 6–8 воздушными винтами. Каждый винт имеет свой двигатель внутреннего сгорания. Аппарат способен к вертикальному взлету, развивает скорость 360 км в час, может пролететь 1300 км. Управление полетом производится путем согласованного управления работой всех двигателей.

Авторы изобретения, о котором идет речь, задумались над идеей спасательного летательного аппарата, способного садиться в лесу или на дне горного ущелья. Обычный вертолет этого сделать не сможет: достаточно зацепить лопастью винта за ствол дерева или горный склон – трагедия неминуема.

Летательный аппарат Моллера этого не боится, но имеет очень плохой обзор вниз и потому для столь деликатных задач не пригоден.

Взяв все же конструкцию Моллера за основу, наши авторы значительно ее изменили. Кабину пилота разместили внизу, что значительно улучшает обзор при посадке и повышает устойчивость. На краю крыла в специальной канавке, как шину на ободе колеса, расположили «пневмотор» – кольцевую камеру, наполненную сжатым воздухом и способную поворачиваться относительно оси аппарата. Пневмотор смягчает удары о склоны гор и деревья. Винты, размещенные в отверстиях крыла, соединены механическими передачами с двигателем.

Управляется аппарат при помощи струйных рулей – поворотных пластин в потоках воздуха от винтов. Этот летательный аппарат, вероятно, сможет садиться даже среди домов в густонаселенных районах города и его можно будет использовать как машину «Скорой помощи», способную достичь любой у точки в считанные минуты даже в часы пик (изображение аппарата дано на заставке).

А теперь советы по моделированию. Если решитесь построить модель, вас ждет интересная конструкторская работа. Модель лучше делать с электроприводом, получающим энергию от провода.

Начинать работу придется с создания устройства для изучения работы винтов в дисковом крыле. Ввиду того, что диаметр их невелик, должен сказаться масштабный эффект. Ведь подъемная сила винта пропорциональна четвертой степени его диаметра. Очевидно, что у крохотного винта она будет слишком мала. Увеличить ее придется за счет повышения скорости вращения. Но здесь появятся и неожиданные аэродинамические эффекты, потребуются очень быстроходные двигатели, возможно высокочастотные.

Предстоит также изучить влияние дискового крыла на тягу винта. Все эти тонкости можно изучать на модели, подвешенной к потолку и уравновешенной с помощью гири, примерно так, как это делал некогда Ломоносов с моделью геликоптера.

Проблема вертикального взлета самолетов сегодня чаще всего решается с помощью специальных реактивных двигателей, создающих вертикальную тягу. Их недостаток – большой вес и способность пожирать при взлете и посадке до 20 % топлива. Крайне сложны и не получили распространения другие способы создания вертикальной тяги, например, с помощью поворота крыла или отклонения специальных закрылков. Остроумно решается эта проблема в патенте РФ № 2059534 (рис. 1).


Рис. 1

У самолета крылья необычной формы. В каждом из них вырезаны отверстия, где установлены (один за другим) по два винта. При взлете они создают потоки воздуха в противоположных направлениях (если догадаетесь. как это сделать, напишите нам), а крыло разворачивает эти потоки вниз, что и порождает вертикальную тягу. При переходе к горизонтальному полету винты создают тягу вперед. Такой самолет мог бы даже зависать в воздухе и подобно мухе пятиться назад, но… Автор отмечает, что современные газотурбинные или поршневые двигатели не смогут создать необходимое для взлета кратковременное 4 – 5-кратное повышение мощности, поэтому предлагает поставить на самолете дополнительные подъемные газотурбинные реактивные двигатели. Это сильно портит прелесть изобретения. И все же есть основание надеяться, что «самолет-муха» на этом принципе будет построен более изящно.

Начнем с того, что существуют патенты на поршневые двигатели, способные к нужному увеличению мощности на взлете, и рано или поздно их реализуют.

Вполне возможно, что применение крыла иного, не классического типа, например, решетчатого или многощелевого, позволит получать достаточную подъемную силу на взлете с обычными двигателями. Авиамодельный эксперимент в этом случае может очень многое прояснить.

Между прочим, и здесь полезно пойти уже описанным путем Ломоносова. К тому же есть смысл применить электродвигатели. Они по природе своей способны к кратковременной работе на мощности в 2–3 раза выше номинальной.

Не секрет, что давно существуют гиперзвуковые самолеты, способные летать даже с космическими скоростями. Первый из них – истребитель спутников типа «Бор» – был создан академиком Лозино-Лозинским еще в 60-е годы нашего века. Подобные сверхскоростные самолеты имеют громадный расход топлива, так как отдельные участки их поверхности при движении в атмосфере нагреваются до тысяч градусов.

Авторы патента РФ № 2107010 предлагают способ 100-кратного снижения сопротивления при полете на скорости около 10 000 км в час с одновременным избавлением от аэродинамического нагрева.

Физический процесс, положенный в основу, весьма необычен и сложен, поэтому расскажем о нем в самых общих чертах. Но вначале немного физики.

Любое тело, движущееся со сверхзвуковой скоростью, неизбежно сжимает перед собой воздух. Это приводит к его нагреву и образованию ударных волн, на что тратится много энергии. При движении с дозвуковой скоростью воздух успевает расступиться перед телом, ударные волны не образуются, а сопротивление получается сравнительно небольшим Авторы изобретения нашли способ заставить воздух раздвигаться перед телом, движущимся с гиперзвуковой скоростью (рис. 2).


Рис. 2

Для этого они предлагают при помощи лазерного луча, радиоволн СВЧ или пучка электронов создавать впереди летательного аппарата объем воздуха, нагретого до температуры в десятки тысяч градусов. Этот объем движется вместе с аппаратом и, расширяясь, расталкивает воздух в стороны. Далее его подхватывает водород, выпускаемый из специальных сопел вдоль поверхности аппарата.

Течение налажено таким образом, что аппарат как бы оказывается одет в незримый кокон, движущийся вместе с ним.

Атмосферный воздух не вступает в контакт с поверхностью аппарата, не возникают ударные волны, почти нет аэродинамического сопротивления и нагрева.

Расход водорода составит при этом 100 кг на час полета (то есть на 10 000 км). Новый способ полета будет более чистым в экологическом отношении, а благодаря отсутствию ударных волн – практически бесшумным.

Ясно, что у него огромное будущее. Никаких советов по моделированию таких аппаратов мы вам дать не можем, но любую вашу мысль по этому поводу готовы выслушать.

P.S. Если верить рассказам об НЛО, стоит обратить внимание: некоторые из них, двигающиеся бесшумно и быстро, впереди себя имеют ослепительно ярко сверкающую точку. Это вам ничего не напоминает?

А. ИЛЬИН

Рисунки автора


    Ваша оценка произведения:

Популярные книги за неделю