Текст книги "Юный техник, 2005 № 11"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 5 страниц)

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

«КЕССОН» НА СКВАЖИНЕ. Для тушения пожаров на нефтепромыслах специалисты из г. Элджин, штат Южная Каролина, США, предлагают использовать опыт… водолазов. На устье горящей скважины будут надвигать сбоку или просто опускать сверху, с вертолета, газонепроницаемый колпак, наполненный негорючим гелием. Отсутствие кислорода сразу заставит огонь погаснуть и позволит ремонтникам в специальных скафандрах оперативно поставить вентили на аварийную скважину. Ведь негорючие стенки колпака-кессона оградят их от огня, даже если пожар продолжает бушевать в окрестностях скважины.

КАК ЗАЩИТИТЬСЯ ОТ ПОДДЕЛОК?Английские ученые придумали способ защиты документов или упаковки от подделок. Маркировка, свидетельствующая о подлинности, будет теперь «записываться» на бумажном листе в виде мельчайших шероховатостей на его поверхности при изготовлении. Подделать ее невозможно, поскольку при этом придется полностью повторить процесс изготовления бумаги, причем на том же оборудовании. Считывается же эта «маркировка» лазерным прибором, примерно как штрих-код.

ПЕРЧАТКИ ДЛЯ ПОЖАРНЫХ, а также мотоциклистов и каскадеров начали выпускать в США. Сделанные из углеродистой композитной ткани, они не загораются даже при температуре 2000 градусов, а также не рвутся при повышенных механических нагрузках.

«СОЛНЕЧНАЯ БАШНЯ»– так называется проект новой электростанции, которую собираются построить в округе Виктория, Австралия. Башня диаметром 150 м и высотой в 1000 м будет использовать для производства электричества конвекционные потоки, проходящие внутри ее. Вокруг строения будет оборудована 7-километровая теплица. В ней будут не только выращивать растения, но и нагревать солнечными лучами сквозь прозрачную крышу воздух. Поскольку теплый воздух легче холодного, то он будет двигаться вверх по трубе, создавая сильный восходящий поток, вращающий крыльчатки электрогенераторов. Строительство ТЭЦ обойдется около 500 млн. долларов, но она себя окупит менее чем за 10 лет, давая не только дешевые овощи, но и бесплатную энергию.

МУЗЫКАЛЬНОЕ… ШОССЕ.Пока еще музицирование в полной мере доступно лишь тем, кто знаком с нотной грамотой или обладает музыкальным слухом, но вскоре ситуация обещает радикально измениться. Компьютерщица Элайн Чив и ее команда из Южно-Калифорнийского университета приступили к созданию нового музыкального инструмента, который больше всего будет похож на игровой компьютер. Музыкальные произведения предстанут перед пользователями в виде виртуальных автомобильных трасс. Управляя автомобилем и следуя предписаниям дорожных знаков, каждый желающий сможет исполнить мелодию, превращенную создателями программы в виртуальное шоссе.

Кнопки на руле-джойстике будут выполнять функции педалей фортепьяно, а с помощью «газа» и «тормоза» можно будет контролировать темп игры. Правда, такая забава вовсе не приводит в восторг учителей музыки, справедливо полагающих, что с помощью такой игрушки музыкантом все равно не станешь.

ПОСЛЕДСТВИЯ КОСМИЧЕСКОЙ НЕПОГОДЫ.В результате сильнейшей магнитной бури на Солнце МКС недавно опустилась со своей орбиты сразу на 300 м всего за одни сутки – вдвое сильнее, чем обычно это происходит вследствие торможения о верхние слои атмосферы. Произошло это из-за того, что в результате воздействия солнечного излучения на атмосферу она стала плотнее.

«СТРЕЛЯЮЩИЕ» ПОДГОЛОВНИКИсозданы инженерами известной фирмы Volkswagenдля нового кабриолета. В обычном состоянии они мягко поддерживают головы пассажиров заднего сиденья. А вот при угрозе переворота вверх дном выдвигаются вверх, служа своеобразными опорами безопасности, не позволяющими придавить пассажиров открытого авто, у которого нет крыши.

ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РАССКАЗ
«Муравьиный идол»

Александр АБАЛИХИН

Недавно ко мне в гости приехал Сергей с женой. Тот самый, с которым мы сидели в школе во всех классах на последней парте возле окна. После ужина мы с ним вышли на балкон.

– Ты знаешь, – сказал он, – на прошлой неделе я на лестничной площадке между этажами нашел две стопки книг. Наш сосед, шестидесятилетний профессор, погиб полгода назад. Его жена ненужные книги вынесла из квартиры. Поразительно, но ей было неинтересно все то, чем жил ее муж. Кроме книг, там лежала коричневая тетрадь – дневник профессора. Формулы, научные термины. Читать это было неинтересно… А вот про июнь двухтысячного года тебе как социологу может быть интересно.

– Где этот дневник?

– У меня в сумке.

Вечером Сергей уехал, а я унес дневник профессора Чугунова на кухню и стал читать.

Как я понял, профессор создал макет установки, которая воздействует излучением на живые организмы. Его опыты, например, поставленные на мышах, показали, что способности каждой возросли настолько, что мыши могли выполнять многие действия, доступные человеку. Как заметил сам профессор, если бы использовать это устройство в Уголке Дурова, можно было организовать не только мышиную дорогу, но и мышиный центр управления полетами в космос.

Профессору стало интересно узнать, как подействует излучение его установки на сообщество существ, которые имеют какое-то подобие общественной организации жизни. Если использовать установку для облучения, например, муравьев, и на этом примере рассмотреть возможность воздействия излучателя на все человечество из космоса. Человечество может достигнуть высочайшего уровня развития за считаные годы! Появятся новые технологии, общество выйдет на новый уровень, люди расшифруют все загадки природы.

Профессор, однако, опасался, что его установка может воздействовать и на друг их животных…

Я устал и закрыл тетрадь.

«Зачем ему надо было стимулировать развитие всего человечества, а не отдельных индивидуумов, например, ученых?» – подумал я.

Утром следующего дня, в воскресенье, я снова взялся за дневник. Профессор решил испытать макет.

Он выбрал на Волге небольшой островок, поросший соснами. На этом островке профессор иногда рыбачил в юности с друзьями. Теперь этот островок был пустынным, берега его заросли тростником. Но на нем было главное – два муравейника. В институте он оформил отпуск за свой счет, а жене сообщил, что едет в командировку.

Я считаю необходимым изложить некоторые записи из дневника профессора Чугунова с некоторыми сокращениями.

Из дневника профессора Чугунова.

4 июня 2000 года

На острове очень красиво. Величественные сосны, много птиц и нет людей. На соседних островках рыбачьи лодки, а этот островок рыбаки не жалуют. За последние годы его берега заросли высоким тростником. К тому же, берега островка топкие. Мне с трудом удалось вытащить на берег свою лодку, предварительно перетащив на берег палатку, продукты и мой «Ч-излучатель».

Сегодня разбил палатку. Очень устал, но сходил к муравейникам. Муравьи очень крупные. Они все время в движении – строят, таскают прутики. Завтра облучу ближний муравейник.

10 июня 2000 года

После облучения «Ч-излучателем» жизнь муравьев протекает, как обычно. Облучил и второй муравейник – тот, что поменьше… и населен черными муравьями. Они более мелкие, чем обитатели первого муравейника. Кстати, те имеют другую, коричневую, окраску. У каждого муравейника своя территория.

23 июня 2000 года

В первом муравейнике началось интенсивное строительство. Муравейник вырос, принял пирамидальную форму и чем-то напоминает египетскую пирамиду. Я не разбираюсь в жизни муравьев. Жаль, что я не энтомолог. Так интересно наблюдать за ними! Все же непростительно, что я не изучал повадки муравьев, прежде чем взялся повышать их интеллект.

27 июня 2000 года

Очень короткие ночи и очень злые комары!

У первого муравейника прошло что-то вроде собрания муравьев. Что на нем было решено, неизвестно. Кроме того, их общество разделилось. Одни особи постоянно трудятся, другие – руководят, третьи – вообще ничего не делают.

Переживаю за своих мышей, которые остались в Москве. Как бы они не напугали лаборантку Олю. Нет, мышей она не боится, а вот если они проделают то, что делали при мне, Оля ужаснется. Я их научил обращаться даже с маленькими столовыми приборами, которые вырезал для них из дерева. Перед отъездом я все спрятал, но…

2 июля 2000 года

Сегодня наблюдал странную картину: три муравья с большой тропы напали на четвертого и отняли у него какую-то крупинку. Потом повалили его, покусали, а один из нападавших ударил несчастного по голове сухой еловой иголкой. Тот потом с трудом пришел в себя. Я подобрал эту маленькую иглу. Под лупой обнаружил примотанную к ней заостренную песчинку. Странно развивается интеллект у насекомых.

8 июля 2000 года

Наблюдал атаку муравьиного льва. На песке, неподалеку от берега, я заметил, что перед бегущим муравьем образовалась воронка. Бедолага начал в нее сползать. Из глубины воронки в него полетели песчинки, сбивая муравья с ног. Я знал, что там, внизу, сидит их злейший враг – муравьиный лев. Ладонью отбросил муравья в сторону вместе с песком. Тот убежал.

12 июля 2000 года

Я счастлив! Не только мыши, но и муравьи поддаются воздействию «Ч-излучателя»! Муравьи сегодня устроили охоту на муравьиного льва. В сильные очки разглядел: они использовали оружие – луки со стрелами и копья! Каким-то образом они откопали муравьиного льва и обстреляли микроскопическими стрелами. Муравьиный лев был убит. Потом я подобрал несколько таких стрел. Они имели наконечники из острых песчинок!

19 июля 2000 года

Решил проверить, как муравьи среагируют на опасность. Рано утром поджег подстилку из сосновых игл. Муравьи копали рвы и растаскивали сухие иглы на пути огня. Но огонь подошел слишком близко к муравейнику. Я вышел из-за могучей сосны и залил огонь водой.

28 июля 2000 года

Не верю своим глазам! Муравьи воздвигли из песчинок, склеенных каким-то веществом, статую. Очень маленькую для человека (я ее с трудом рассмотрел), но громадную для муравьев. Я догадался. Это был памятник мне! Это был я, их спаситель от огня! Немного стыдно, но приятно. Интересно, я для них вождь или идол?

1 августа 2000 года

На этот раз собрание муравьев проходило в сооружении, которое они недавно создали. Оно располагается на площадке перед муравейником, рядом со статуей. Сооружение напоминает древнеримский Колизей. Выступали муравьи-«сенаторы». «Народ» аплодировал! С ума можно сойти!

5 августа 2000 года

У ног статуи, посвященной мне, лежат маленькие лепестки голубеньких цветков и много дохлых гусениц. Они приносят мне жертвы!

10 августа 2000 года

Совсем забыл про дальний муравейник. Сегодня пошел к нему. Там муравьи распахивают землю на маленьких жучках! Неужели собрались что-то сеять?

При жизни одного поколения произошли такие метаморфозы!

12 августа 2000 года

А вот это уже совсем необычно! У большого муравейника выстроилась целая армия коричневых муравьев! Здесь и копьеносцы и лучники. Только конницы нет! Их тысячи и тысячи! Армия двинулась в сторону малого муравейника. Зачем?

После обеда состоялась битва. Точнее сказать, это было уничтожение черных муравьев. Штурм малого муравейника был быстрым и внезапным. Обороняющиеся черные муравьи пытались сбрасывать на нападавших какие-то «капсулы». «Капсулы» разрывались, разбрызгивая мельчайшие капельки жидкости.

Потом я взял одну такую и раздавил между пальцами. Попробовал. Кисло! Похоже, это муравьиная кислота в «бочонках»! Коричневые муравьи увели много черных муравьев в плен, остальных перебили.

14 августа 2000 года

Сегодня помешал массовой казни пленных черных муравьев. Их хотели прикончить у подножия моей статуи. Я веточкой расшвырял палачей, которые уже занесли «дубины» над головами жертв. Нескольким «черным» удалось бежать. Интересно, куда им теперь идти?

15 августа 2000 года

Черных муравьев используют на тяжелых работах. Они перетаскивают огромных гусениц, которых убивают «коричневые».

16 августа 2000 года

Сегодня утром мне открылось обидное зрелище. Статуя повалена! На нее накинуты «веревки». Голова у нее отвалилась. Не знаю отчего, но обидно.

20 августа 2000 года

Когда я отлучился от своей палатки, ее пытались разорить муравьи. Они погрызли мой сахар, растащили хлеб, а увидев меня, скрылись.

28 августа 2000 года

Муравьи устроили мне газовую атаку! Я выскочил из палатки на рассвете. Глаза мои слезились. В палатке валялись тысячи раздавленных капсул. Пахло чесноком. У них был иприт или что-то в этом роде. Неужели у них подземные химические лаборатории?!

Если так пойдет, они изобретут огнестрельное, а там и ядерное оружие! Почему стимуляция мозга так подействовала на муравьев? Ведь у них же вырос интеллект. Но на что они его направляют!

31 августа 2000 года

Муравьи строят плотики. Они хотят идти дальше!

Надо их остановить. Где моя канистра с керосином?

1 сентября 2000 года

Под утро облил муравейник керосином и бросил горящую спичку. Горел муравейник страшно! Они пытались спасти свои куколки, метались и корчились в огне. Зачем я все это сделал?

Часть муравьев стреляла в меня стрелами из своих луков. Безуспешно. Брюки они мне не пробили.

2 сентября 2000 года

Если бы не вчерашний дождь, весь лес на острове бы выгорел. Все равно погибли десятки сосен. Разобрал свой излучатель и понес к лодке. Когда я подошел ближе, то увидел в ней сотни две муравьев.

Они долбили днище своими микроскопическими топориками! Хорошо, что я ставил эксперимент на муравьях, а не на термитах! Давил их.

Я бежал с острова. Пишу эти строки на пристани. Вокруг много людей. Обсуждают вчерашний пожар на моем острове. Кажется, что под ногами вот-вот замелькают коричневые муравьи-солдаты.

6 сентября 2000 года

Я в Москве! Был у себя в лаборатории. Оля сказала, что мои мыши перебили друг друга. Остались лишь несколько самых крупных. Наверное, есть смысл с ними поэкспериментировать. Отпущу Олю в отпуск – и начну.

На этом дневник профессора Чугунова обрывается.

Я решился изложить эту историю, когда через школьного друга Сергея узнал, что профессор погиб во время пожара в лаборатории.

Не скажу, что меня как социолога эти записи удивили: чем выше уровень развития, тем больше агрессии и насилия. Но может быть, записи профессора кому-то будут интересны?

Художник Юрий САРАФАНОВ

ПАТЕНТНОЕ БЮРО

Этот выпуск ПБ мы посвящаем работам Клуба «Юных изобретателей» из г. Сосновый Бор Ленинградской обл. В отличие от многих других юных изобретателей, ребята из этого клуба свои изобретения посылают в Институт патентной собственности и, как это нередко случается, получают на них патенты.

СОЛНЕЧНЫЙ АЭРОСТАТ

Кирилл Дивщепольский, ученик седьмого класса Сосновоборской школы № 2, решил усовершенствовать тепловой аэростат.

Напомним: подъемную силу в таких аэростатах создает теплый воздух, который, как известно, значительно легче холодного. Обычно тепловой аэростат имеет объем 2500 м ³. Вместе с оболочкой, запасом топлива для подогрева воздуха, корзиной и экипажем из 4 человек он весит примерно 800 кг. Подогревается воздух при помощи газовой горелки. Для ее работы на четыре часа полета берут четыре баллона жидкого газа по 40 литров в каждом.

Необходимость поднимать в воздух запас топлива не позволяет аэростату добиться дальности полета более 500 км. В то время как аэростаты, наполненные водородом, способны 500 раз облететь земной шар! Но… Водород дорог, опасен. А гелий, которым его можно заменить, очень дорог. Так что логично, что тепловые аэростаты получили широкое распространение.

Кирилл Дивщепольский задумал создать тепловой аэростат с неограниченной дальностью полета. Устройство его показано на рисунке.

1 – трубопровод горячего воздуха; 2 – оболочка с легким газом; 3 – всасывающая труба; 4 – фотоэлементы; 5 – воздуходувка; 6 – вихревая труба; 7 – выпуск холодного воздуха; 8 – аккумуляторы.

Внутри внешней оболочки теплового аэростата расположена еще одна, наполненная водородом или гелием, для создания дополнительной подъемной силы. Воздух во внешней оболочке подогревается солнцем и теплом, которое извлекает из внешней среды вихревая труба. Вот как это предлагает делать Кирилл.

Вся поверхность аэростата покрыта пластинками солнечных батарей, подающими энергию воздуходувке, питающей вихревую трубу. Подробно о ее работе мы писали в «Ют» № 12/01. На выходе трубы создается поток горячего воздуха. Он поступает во внешнюю оболочку аэростата и создает подъемную силу. Часть энергии солнечных батарей направляется в аккумуляторы для подогрева воздуха в ночное время. Таким образом, аэростат получает возможность держаться в воздухе неограниченно долго.

Предложение Кирилла в целом остроумно. Однако применение в качестве теплового насоса вихревой трубы, вероятно, не лучшее решение. Да, вихревая труба проста и имеет малый вес и размеры. Но энергетически она не выгодна. На каждый джоуль электроэнергии, подведенной к мотору ее воздуходувки, дает лишь 1,1 Дж тепла. Хотя более совершенные тепловые насосы, представляющие собою сочетание воздуходувки с турбиной, на каждый джоуль электроэнергии дают 2,5 Дж тепла. При этом они не намного тяжелее вихревой трубы. Как показывают расчеты, с таким тепловым насосом солнечный аэростат Дивщепольского сможет летать и без помощи оболочки с легким газом.

ТЕПЛОВАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ.

…нового типа предложена членом Клуба «Юных изобретателей» Женей Логуновым.

Как устроена тепловая электростанция, вы, наверное, знаете. На них обычно стоят паровые турбины, вращающие электрогенераторы. Пар для них получается в громадных котлах, размером с десятиэтажный дом, за счет теплоты горения угля, газа или мазута. На некоторых электростанциях тепло получают от ядерных реакторов. Прошедший через турбину пар конденсируют, охлаждают, превращают в воду и ее возвращают в котел. При этом теряется очень много тепла.

Можно сделать турбину попроще и получить КПД примерно 35 %. При этом пар на ее выходе будет иметь высокую температуру (около 150 °C). Сконденсировав его, высвободившееся тепло можно направить в жилые дома, использовать для других хозяйственных нужд. При этом более 70 % топлива будет использовано с пользой.

Если электростанцию приходится строить вдали от жилых массивов, к турбине добавляют дополнительные ступени, с которыми энергия пара используется более полно, с КПД 40–45 %. Пар, выходящий из турбины, имеет температуру 20–25“С. Его охлаждают потоками воды, пропуская по трубам, в специальных башнях-градирнях или особых бассейнах. В конечном итоге вода отдает свое тепло атмосфере. Система охлаждения такой электростанции – ее называют конденсационной – может занимать площадь в несколько квадратных километров. Часть охлаждающей воды – а это сотни тонн в сутки – испаряется. Вот от этого громоздкого хозяйства и должно освободить электростанции изобретение Жени Логунова.

Суть его проста. Электростанция приводит в действие мощную воздуходувку, от которой работает все та же вихревая труба. Она создает сильный поток очень холодного воздуха (до минус 60 °C), обдувающий трубы с паром, вышедшим из турбин. Пар охлаждается, а тепло его уходит в атмосферу. Вся система охлаждения электростанции становится очень компактной и практически не расходует воду.

Казалось бы, задачу Женя решил просто и изящно. Но при ближайшем рассмотрении она оказывается неосуществимой опять же из-за низкой экономичности вихревой трубы. В режиме получения холода она расходует в 7–8 раз больше энергии, чем обычный холодильник. Электростанция, построенная по предложенной схеме, должна была бы только на привод воздуходувки израсходовать почти 90 % своей мощности.

Но вместо вихревой трубы можно было бы применить мощную холодильную установку, действующую, например, по принципу домашнего холодильника. В этом случае на привод ее агрегатов ушло бы примерно 15 % мощности турбины, а КПД электростанции снизился бы до 28–30 %. Если бы мы согласились иметь электростанцию с такой низкой экономичностью, а значит, с большим расходом топлива, то можно было бы использовать турбину с небольшим числом ступеней. Покидающий ее пар имел бы температуру 150–200 °C. Его можно было бы пропускать по трубам и без проблем охлаждать уличным воздухом…

И все же предложение Жени Логунова с некоторыми поправками может быть полезно, например, для местностей с коротким и жарким летом и недостатком воды. Здесь кратковременное подключение охлаждающего устройства будет экономически оправдано.

P.S.В этом выпуске ПБ дважды прозвучало замечание о низкой экономичности современных вихревых труб. Это устройство известно более полувека, но физика его действия по-прежнему ясна не до конца. Недавно удалось узнать о. работе вихревых труб новые, совершенно удивительные факты. О них мы расскажем в одном из ближайших выпусках ПБ.