Текст книги "Юный техник, 2001 № 07"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 7 июль 2001

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ЗАМЕТКИ С ВЫСТАВКИ
Возрождение

Прошлым поколениям наших читателей четыре буквы НТТМ были не в диковинку. Так сокращенно именовались регулярные выставки научно-технического творчества молодежи, проходившие на ВДНХ – Выставке достижений народного хозяйства в Москве. «Юный техник» был непременным участником этих смотров. Во-первых, наши журналисты рассказывали читателям о самых интересных экспонатах – машинах, конструкциях, изобретениях, авторами которых были студенты технических вузов, молодые рабочие, инженеры и конструкторы. А во-вторых, среди участников НТТМ нередко бывали и лауреаты «Юного техника» – школьники, отмеченные авторскими свидетельствами нашего Патентного бюро, а то и получившие при нашем содействии настоящие, «взрослые» Авторские свидетельства Комитета по делам изобретений и открытий. Никому из даровитых в техническом плане ребят не была закрыта дорога на смотры НТТМ.

Надо ли говорить, как много изменилось с тех пор в жизни нашей страны. Вот и ВДНХ именуется теперь ВВЦ – Всероссийским выставочным центром. Казалось бы, и выставкам НТТМ тоже суждено было стать лишь страничкой истории. И тем приятнее недавнее событие: на ВВЦ прошел первый фестиваль научно-технического творчества молодежи Москвы и Московской области. Организовали его ВВЦ и торговый дом ВВЦ при содействии Московского правительства. Открывая выставку, генеральный директор Выставочного центра Василий Шупыро говорил о том, что фестиваль даст новые стимулы для развития творческой активности молодежи и станет первым шагом к возрождению движения НТТМ.

А мы надеемся, что возрождение НТТМ стало еще одной приметой возрождения всей нашей России. Страны, где никогда не было недостатка в талантливых людях.

У входа на выставку. Народа, как видите, собралось немало.

Первый в мире клуб юных изобретателей – «Патентное бюро «ЮТ» при журнале существует уже более 35 лет. Через него прошли сотни тысяч читателей. За это время многие из них успели повзрослеть, стать специалистами.

Эти удивительные станки позволяют получать спирально-сферические поверхности, которые со временем будут способны извлекать энергию мирового вакуума.

В этой кольчуге переплетение колец таково, что бегущие по ней волны наглядно моделируют образование частиц в микромире.

Дмитрий Кожевников – изобретатель конструктора «Магеом», который позволяет собирать точные пространственные модели самых сложных молекул.

А это студент МИФИ Илья Клыков возле установки холодного ядерного синтеза. Как она устроена и действует, читайте в этом номере в рубрике «Полигон».

Александр Кушелев – автор новой гипотезы строения мира.

Вентиляция без охлаждения

Свое изобретение второклассник из подмосковного города Зеленограда Николай Белиовский сделал в буквальном смысле, не выходя из дома. Помните, прошлая зима во многих регионах страны выдалась довольно холодная. А когда к морозам прибавились еще неполадки с отоплением и электроэнергией, тут уж поневоле задумаешься: «Как обогреться?»

И Коля придумал. По его мнению, даже в средней полосе дома вполне смогут обходиться без посторонних источников тепла. Если, конечно, как следует теплоизолировать дом или квартиру. Скажем, оклеить стены дополнительным слоем пенопласта.

– Тогда для поддержания вполне приемлемой «комнатной» температуры вполне хватит и того тепла, что вырабатывают сами обитатели дома или того, что создается при приготовлении пищи, – полагает Николай. – Да и солнце в иные дни через окошки греет довольно ощутимо…

Только вот беда. Эти же самые окошки становятся как раз и главными транжирами. Подсчеты теплотехников показывают, что именно через окна, а вовсе не через стены уходит в атмосферу львиная доля тепла из дома.

– Кто не хочет мерзнуть, должен прежде всего позаботиться о хорошей теплоизоляции окон, – говорит Коля. – Рецепты тут известные: стекла посадить на замазку, все щели тщательно законопатить, заделать пенопластом и заклеить липкой лентой-скотчем. А еще лучше поставить современные герметичные стеклоблоки.

Однако жить в таком доме-термосе скоро станет невозможно. Ведь дом надо регулярно проветривать. Иначе и задохнуться недолго…

Однако с открытой форточкой улетучивается и тепло. Свежий воздух принесет с собой и холод. Можно ли этого избежать?

– Можно, – уверяет Коля. – Если использовать для вентиляции не простые форточки, а придуманный мною теплообменник.

Схема такого устройства весьма проста. Представьте себе трубу круглого или квадратного сечения – это не суть важно. Главное, чтобы…

Идея тут такая: теплый поток выходящего воздуха и холодный входящего проходят через теплообменник. При этом теплый воздух охлаждается, а холодный, соответственно, нагревается. И теплопотери, таким образом, сокращаются как минимум процентов на 40…

Заметим, однако, что и Колины родители – люди особенные. Они преподают в Школе сильного мышления. И время от времени экспериментируют на сыне, прививая ему навыки сильного или глубокого мышления. Результат, как говорится, налицо.

Мы попросили Колину маму – кандидата физико-математических наук Л.Г. Белиовскую – рассказать, чем же Школа глубокого мышления отличается от обыкновенной.

– Если в двух словах, то отличие такое, – пояснила Лидия Георгиевна. – Говоря словами Козьмы Пруткова, мы учим ребят «зрить в корень». То есть, используя методики ТРИЗа и другие известные технологии, обучаем их азам изобретательского ремесла. Мозги ведь у юных еще не зашоренные, лишенные той закоснелости мышления, которая отличает многих взрослых…

А в результате ребята легко и быстро решают задачки, над которыми взрослые корпят долгими часами. Так, скажем, Женя Строкин разработал программируемый джойстик управления устройством для рисования. То есть, говоря проще, придумал, как можно запрограммировать робота, чтобы он рисовал или делал чертежи. Кстати, самого робота Женя соорудил из деталей стандартного конструктора «Лего».

А его друзья из той же Школы создали еще более смышленого робота. Он умеет сортировать кубики по цвету. Такую программу уже впору использовать в промышленном цехе.

Плуг-модерн

Ну а что представили ребята постарше, ставшие уже студентами? Они оказались способны устроить даже революцию в земледелии.

Не верите? Вот факты. Еще на ранней стадии становления Поднебесной империи, некогда существовавшей на территории современного Китая, один мудрец того времени предложил крепить к сохе сначала каменные, а потом и металлические наконечники. Почва стала лучше обрабатываться, урожаи возросли, и столь нехитрая, казалось бы, придумка спасла многих от голодной смерти.

История не сохранила имени изобретательного китайца.

Зато известно, кто и где затеял очередную революцию в земледелии. Намечается она на кафедре ремонта и надежности машин Московского государственного агроинженерного университета имени В.П.Горячкина. Вот что рассказывает вчерашний студент, а ныне аспирант кафедры Игорь Беликов.

Оказывается, за тысячелетия, прошедшие со времен того китайского усовершенствования человечество не очень далеко продвинулось в технологии землеобработки. Правда, вместо деревянной сохи мы теперь используем металлический плуг, но сама суть от этого не изменилась: резец вгрызается в почву, разрыхляя и переворачивая ее.

И как вы думаете, надолго ли хватает плужного лемеха при такой работе?

– Иной раз его приходится менять уже после вспашки двух гектаров, – дал справку Игорь. – Иные почвы действуют словно наждачный круг, стесывают лемех до основания…

Каков же выход? А не обратиться ли к опыту того же древнего китайца. Помните, он предложил делать лемехи из камня, а точнее – из кремня. Ну, а нынешние рационализаторы предлагают вместо кремня использовать насадки из специальной высокопрочной керамики. А чтобы они прочно держались, отыскали клей во Всероссийском институте авиационных материалов. Раньше такими клеями крепили жаропрочные плитки к обшивке космического самолета «Буран».

Вот так причудливо в одном изобретении переплелись средневековая технология, современное земледелие и космическое материаловедение. А в результате лемехи теперь служат вчетверо дольше, чем раньше. И, как утверждают разработчики, это еще не предел…

Космический мусорщик

Еще одно соединение обыденного и высокого мы увидели в экспозиции Московского государственного технического университета имени Н.З. Баумана.

Помните, что говорил Маленький Принц Антуана де Сент-Экзюпери? «Встав поутру и умывшись, прибери свою планету»… Похоже, пришла и нам пора выполнять этот завет.

Не только планета, но и ее окрестности загажены уже предостаточно. В реестрах космических служб значатся сотни тысяч обломков, бестолково вращающихся на орбите вокруг Земли, несущих опасность всякому, кто невзначай попадет в скопление космического «мусора». Ведь даже самые крошечные частички, несущиеся со скоростью около 8 км/с, способны прошить космический корабль, словно бронебойная пуля.

Недавно экипажу Международной космической станции пришлось срочно менять траекторию полета, чтобы избежать опасного столкновения с таким вот «пришельцем».

Группа сотрудников и студентов МВТУ разработала проект космического мусорщика. На выставке, правда, фигурировал лишь макет этого удивительного устройства. Но и по нему можно понять, что к чему.

Итак, роль дворника на орбите бауманцы решили поручить специализированному автономному модулю, который мелкий мусор способен отлавливать сетями и электростатическими полями. Ну, а крупные обломки, отслужившие свое спутники и иные космические аппараты зачаливают к модулю с помощью механической руки-манипулятора.

Весь свой «улов» космический «дворник» доставит на внешнюю платформу орбитального перебатывающего завода, где и произведет сортировку. Если спутник годится для дальнейшей эксплуатации, его отправят в ремонтный цех, произведут замену вышедших из строя узлов. Ну, а те обломки, которые даже в переплавку пускать невыгодно, пакетируются под прессом для уменьшения объема и загружаются в мусорные контейнеры. Когда наберется целый поезд из таких контейнеров, очередной «шаттл» возьмет их на буксир и доставит в плотные слои атмосферы, где весь мусор благополучно сгорит.

Дом-термос, который придумал второклассник Коля Белиовский. Желтая трубка – макет теплообменника. Ну, а рядом с макетом – сам изобретатель и его мама.

Макет космического мусорщика, созданного в МВТУ им. Н.Э. Баумана.

Эти бумажные шахматы-оригами придумал и сделал 8-летний москвич Владимир Богатов. Фигуры получились настолько красивыми, что ими не прочь поиграть и посетители.

Этот луноход и другие космические конструкции прибыли на выставку из города Новомосковска. Сделал модель Дмитрий Холод.

Модель «Лунника-1» Андрея Ледяна, Натальи и Матвея Маричевых. Город Новомосковск.

Зажимное устройство для плоских деталей демонстрирует учащийся Московского технического колледжа имени И. Ф. Павлова Сергей Коротаев.

Женя Строкин демонстрирует работу кибернетического рисовальщика.

ИНФОРМАЦИЯ

КОГДА ПРЕССУЕТ ВОДА… Если вам вдруг понадобились очень прочные и в то же время прозрачные трубы, то их можно изготовить из поликора методом «мокрого прессования», разработанным сотрудниками ВНИИМЕТМАШа. Обычное «сухое» прессование тут не годится, поскольку поликор – довольно капризный материал и при обычном прессовании может растрескаться. А вот жидкость обжимает его достаточно мягко и в то же время обеспечивает точные параметры прессованного изделия. Поликоровые трубы ныне, например, с успехом применяются в натриевых лампах высокого давления.

ЧЕМ БУМАГА ХУЖЕ ДРОВ? Руководитель клуба «Русский мастеровой» А.Киселев из Ярославля предлагает с толком использовать ту бумагу – газетную, оберточную, – которую ныне не сдают в макулатуру, а попросту выбрасывают. Чтобы увеличить длительность горения такого топлива, умелец и его товарищи по клубу разработали и изготовили нехитрый станок для прессования бумажных брикетов. Выгода от этого прямая: брикет размерами 30x18x15 см горит около двух часов и после него остается не 80 процентов пепла, как при сгорании обычной газетной бумаги, а всего 5 процентов.

НЕФТЬ РОЖДАЮТ ВОДОРОСЛИ, полагают исследователи Сибирского отделения РАН. Кемеровские геохимики смогли воспроизвести процесс образования протонефти в лаборатории и выяснили, что сырьем для нее вполне могли послужить остатки древнейших водорослей, некогда в изобилии произраставших в теплых морях-океанах планеты. Схема преобразования тут напрашивается такая. Водоросли отмирали с выделением большого количества кислорода, окислявшего содержащиеся в водорослях жиры. Кроме того, в мембранах клеток отмирающих водорослей образовывались неустойчивые соединения, которые превращались в макромолекулы протонефти. Ну а далее этот полуфабрикат «дозревал» при температуре 500 °C, давлении 300 МПа и обязательно в присутствии воды в течение нескольких сотен, а то и тысяч лет.

В лаборатории столько времени ждать, конечно, не могли, а потому процесс заметно интенсифицировали. А теперь размышляют: а нельзя ли подобную технологию запустить и на заводе? Если удастся – получим дешевый способ получения синтетической нефти, практически не уступающей природной…

ЗАПРЯЧЬ МОЛНИЮ предлагает автомобилистам московский изобретатель Н.М.Котов. Молнии Николая Михайловича, можно сказать, ручные. Он разработал несколько вариантов функциональных систем и устройств зажигания для автомобилей, которые обеспечивают запуск двигателя в любых погодных условиях, использование низкооктанового топлива без переделки камеры сгорания и снижение расхода бензина в городских условиях не менее чем на 10 процентов. А вся хитрость – в использовании вместо штатных коммутаторов (для бесконтактных систем зажигания) модернизированных блоков, которые дают стабильный искровый заряд в оптимальное для зажигания топливной смеси время. Изобретатель уверяет, что по своим характеристикам его система ФСЗ-01 превосходит лучшие зарубежные аналоги.

СОЗДАНО В РОССИИ

Гиперболоиды инженера Береснева

Конструктор Смоленского авиационного завода Алексей Сергеевич Береснев стал победителем 1-го Всероссийского конкурса на звание «Инженер года». А ведь это значит, что он был признан своими коллегами лучшим профессионалом. Такое признание дорогого стоит. Чем же так отличился инженер Береснев?

1965 году на Международной выставке в Париже тогдашний президент Франции Валери Жискар д'Эстен лично опробовал плазменный пистолет Алексея Береснева и был поражен. Аппарат в считанные секунды способен был располосовать алюминиевый лист толщиной в ладонь, как бумагу, резал нержавеющую сталь, даже прочнейший титан…

Самые прочные сплавы не могут устоять перед струей огня с температурой в 20 000 градусов! Падкие на хлесткие сравнения западные журналисты сразу окрестили первый в мире плазмотрон для резки металла «гиперболоидом инженера Береснева».

Плазма, если кто помнит, – это ионизированный газ, в котором положительных и отрицательных зарядов содержится поровну. В состоянии плазмы находится подавляющая часть вещества Вселенной – звезды, галактические туманности и межзвездная среда. И вот нашелся человек, который смог приручить эту вселенскую стихию, заставил ее служить на благо людям.

Впрочем, удалось это ему далеко не сразу. Полвека трудовой и творческой биографии Береснева – это тернистый путь, отнюдь не устланный цветами. Конечно, бывали и триумфы, но помнит Алексей Сергеевич и горькие уроки поражений, и завистливую ненависть неудачников, и откровенную травлю…

И вряд ли бы выдержал все это инженер Береснев, если бы не выручала с детства спортивная закалка. Родом из Ярцева – небольшого городка в Смоленской области, он еще в школьные годы постоянный участник областных спортивных олимпиад.

После окончания школы отправился в столицу покорять научные вершины. В 1956 году, закончив известнейший и по сей день МВТУ им. Н. Э. Баумана, стал инженером-механиком, специалистом по сварке. По распределению попал в Белоруссию, в Могилев. Там, на одном из местных предприятий, и началась его инженерная биография.

Но молодого специалиста тянуло в родные края. И как только позволили обстоятельства, он вернулся на Смоленщину. Поступил работать на авиационный завод.

Спросите, что делать сварщику в самолетостроении?

Ведь, как известно, дюралевые листы на самолетах соединяют клепкой. Однако умелый специалист может варить и алюминиевые сплавы. Как? Этому посвящены многочисленные рационализаторские предложения, технологические новшества, введенные Бересневым. Но больше всего он преуспел в резании алюминиевых заготовок. Обычно металлические пластины большой толщины раскраивали, насверливая отверстия, а затем ломая металл по дырчатому контору с помощью пресса.

Считалось, что иначе нельзя: все известные резаки – кислородные и бензиновые – «захлебывались» расплавленным металлом, не достигнув и середины листа. Береснев доказал, что это не так. Можно резать и алюминиевые сплавы, если поднять температуру резки. Не сразу у него все получилось; новая технология стоила многих бессонных ночей и мучительных раздумий.

Тот 1965 год, с которого мы начали этот рассказ – лишь первый из триумфов Алексея Береснева. Десятки патентов, золотые и серебряные медали ВДНХ, другие награды присуждались изобретателю. Но он был больше рад другому – его установки для сварки и резки металлов вышли на международный уровень. Асы сварочного дела во всем мире признали: смоленский инженер прав, плазму можно использовать в промышленной технологии. И способ ее получения изобретатель придумал неплохой – путем возбуждения аргона, гелия и близких им газов электрической дугой. Разрез получался настолько чистым, что не требовал дополнительной обработки.

Плазмотрон инженера Береснева с триумфом демонстрировался во многих странах мира. Молодому изобретателю посыпались заманчивые предложения – представители ведущих фирм мира сулили золотые горы, предлагали лаборатории, даже научно-исследовательские центры. Однако Береснев отказался. Правда, вернувшись на родной завод, получил премию… 50 рублей!

Вслед за триумфом пришли и разочарования. Оказалось, что у славы есть обратная сторона – зависть. Плохо, когда это качество проявляется у людей, облеченных властью. Талантливого конструктора вдруг стали называть авантюристом, его плазменный резак забросили, продолжая обрабатывать заготовки дедовским способом.

Но и тогда инженер не поддался чувству обиды. И нашел выход из, казалось бы, безвыходного положения.

Не хотите применять плазмотрон в промышленности?

Не надо, ему найдется еще 1001 полезное применение. И сварщик подался в… медицину.

В последующие годы он создает еще одно удивительнейшее чудо – первый в мире плазменный скальпель – уникальный огненный хирургический инструмент, о котором давно мечтали медики.

Риск первой «огневой» операции на внутренних органах человека взял на себя давний друг изобретателя, главный хирург России, академик РАН Виктор Сергеевич Савельев. 24 января 1985 года во 2-м Московском медицинском институте он успешно провел первую операцию с применением плазменного скальпеля.

С этой даты начинается новый взлет Береснева. Одну за другой операции с новым уникальным медицинским инструментом проводят хирурги Смоленска. Медицинский хирургический плазмотрон с успехом демонстрируется на отечественных и международных выставках: в Германии, Италии, Китае, Иране, Чехословакии, Польше… Плазменный скальпель приобретают крупнейшие фирмы Германии, Японии, Франции, Италии.

А 24 ноября 1994 года состоялась еще одна сенсация: первая в мире лапороскопическая закрытая операция, выполненная смоленским хирургом В.Н. Афанасьевым, с применением плазмотрона-коагулятора конструкции Береснева. Инструмент был введен внутрь организма через небольшие надрезы. Такая технология, в принципе, хорошо известна в мировой медицине, но ввести в полость пылающий факел с температурой в 20 тысяч градусов!

Сегодня в Смоленской областной клинической больнице на двух операционных столах ежедневно делается 4–5 операций с применением плазмотронов Береснева.

Плазменный инструмент позволяет не только делать стерильные разрезы без малейшего напряжения, но и тотчас останавливает кровотечение. Оперируемый меньше теряет крови, быстрее восстанавливается.

А смоленский умелец тем временем перешел от лечения людей к лечению растений. Его плазмотрон нового типа льет мягкий голубоватый свет и освещает поддон с семенами пшеницы. 45 секунд – и партия зерна подготовлена.

Агрономы из Пригорского товарищества «Катынь», что в Беларуси, провели предпосевную обработку семян ржи и пшеницы гелиевой плазмой по методике, разработанной профессором Смоленского сельхозинститута А. Гордеевым. Затем был проведен экспериментальный сев облученных семян на опытном участке. А осенью даже сами специалисты удивились полученному урожаю – он оказался почти вдвое выше, чем на контрольном участке.

Неугомонный же Береснев сегодня всерьез задумывается над созданием космического плазменного «гиперболоида». Он полагает, что модернизированный плазменный резак поможет человечеству навсегда забыть об астероидной опасности. По расчетам, энергия плазмы, направленная на предполагаемую траекторию обнаруженного астероида или другого незваного «пришельца», ионизирует и полностью разрушит опасный объект. Так плазма, порожденная космосом, может вновь возвратиться туда. Но теперь уже посланная человеком.

Татьяна СОКОЛОВА