Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2010 № 08
Такое вот письмо прислал нам Владимир Караваев из Воркуты. Что сказать по поводу его предложения? Неплохая разработка. Жаль только, что не новая. Володя, наверное, не знал, что еще пол века тому назад инженер-изобретатель и писатель Александр Казанцев опубликовал рассказ «Против ветра», в котором описал подобную конструкцию. В рассказе ее изобрели зимовщики с маленькой полярной станции, расположенной на острове Врангеля. Когда у них кончились запасы топлива, они разрубили зубилом и молотком вдоль пустую железную бочку из-под бензина, сдвинули полубочки друг относительно друга и насадили на стальную трубу в качестве оси.
Причем ход рассуждений героев рассказа был примерно таким же, как и нашего корреспондента. Так что не случайно, видимо, говорят, что идеи витают в воздухе. И хотя, по существу, получается, что Володя Караваев «изобрел велосипед», мы все же решили опубликовать его предложение.
Кстати, в рассказе содержится еще и такая мысль. «Зачем тормозить камнями (они используются в качестве колодок. — Ред.), когда можно тормозить самой водой? Заставим мешалку перемешивать воду. Вода будет затруднять ее вращение, тормозить, и энергия, затраченная на преодоление этого сопротивления, перейдет в тепло. Вода нагреется!» Как, по-вашему, будет ли такая конструкция работать на практике?
Разберемся, не торопясь…
ВМЕСТО ПОДУШКИ БЕЗОПАСНОСТИ
В современных автомобилях, кроме привязных ремней, используются так называемые подушки безопасности. При резком торможении или ударе срабатывает специальный датчик, и баллончики со сжатым газом мгновенно раздувают синтетические оболочки, которые предохраняют водителя и пассажиров от ударов.
Однако опыт показывает, что подушка безопасности иногда является причиной травм и даже гибели людей.
Дело в том, что подушки безопасности заполняются газом за 0,04 с, при этом оболочка расправляется со скоростью 300 км/ч и может стать причиной травм и ожогов. Кроме того, подушки не безопасны для людей и окружающей среды из-за токсичности используемого в них азида натрия (NaN3) и, как правило, могут применяться лишь один раз.
Указав на все эти недостатки, 6-классник Андрей Тен из г. Сосновый Бор Ленинградской области предложил модернизировать подушку безопасности, вспомнив, что для тренировок парашютисты используют специальные установки, в которых вентилятор создает настолько сильный вертикальный поток воздуха (его скорость порядка 150 км/ч), что он удерживает в воздухе распластавшегося парашютиста. И воздушные акробаты получили возможность отрабатывать свои трюки на тренажере, что обходится гораздо дешевле, чем прыжки.
Кроме того, находящийся рядом тренер видит все недочеты и всегда может дать совет.
Использовать такую воздушную подушку без оболочки Андрей предлагает и в автомобилях. Далее Андрей перечисляет преимущества такой системы перед традиционными. Здесь и отсутствие горячих поверхностей (ведь известно, что подушка при наполнении сильно нагревается); и приспособляемость воздушных струй к форме защищаемой поверхности; и возможность регулировать направления воздушной струи по высоте в зависимости от роста водителя и пассажира; и отсутствие в устройстве токсичных веществ; и возможность пополнять баллоны сжатым воздухом неоднократно. Единственное, чего не хватает в разработке Андрея, — расчета скорости и силы воздушной струи, при которых она могла бы удержать на месте человека в момент удара автомобиля о препятствие. А скорость ее при лобовом ударе должна быть как минимум такой же, как и скорость мчавшегося автомобиля, только направлена в противоположную сторону. Машины сейчас скоростные; отсюда получается, что воздушная струя должна иметь скорость, как струя из двигателя реактивного самолета. Выдержит ли человек ее удар?
Так что прежде чем внедрять такую систему, надо бы провести соответствующие расчеты, а затем и испытания на полигоне с манекенами вместо людей в салоне автомобиля.
Возвращаясь к напечатанному
А СОЛНЫШКО ВСЕ-ТАКИ ЛУЧШЕ…
В «ПБ» № 7 за 2010 г. было помещено предложение Алексея Петренко из Краснодара, который предлагал охлаждать трейлеры и вагоны-рефрижераторы встречным ветром.
А вот Эдуард Сайлер из Екатеринбурга полагает, что подобную систему надо дополнить пленочными солнечными элементами, которые можно установить на крыше и стенах того же передвижного рефрижератора. А под полом разместить аккумуляторы. Таким образом, энергией холодильный агрегат будет обеспечен и на стоянке, в безветренную погоду и даже ночью, когда солнце уже не светит.
Подобное предложение прислал и Евгений Федорчук из Симферополя. Только вместо пленочных элементов он предлагает использовать специальную «энергетическую краску», которая под воздействием света вырабатывает электричество.
Понятное дело, покрасить вагон дешевле, чем обклеивать его пленочными фотоэлементами. Вот только, к сожалению, о такой краске мы пока не слышали.
Есть идея!
СВЕТОФОРЫ И МАШИНЫ
«Давно известно, что в троллейбусах и трамваях при движении под уклон и торможении используют режим рекуперации. То есть электродвигатель начинает работать, как генератор, и полученная электроэнергия возвращается назад в электросеть. Но ведь «даровая» энергия на транспорте выделяется не только при торможении. Например, любая машина, будь то автобус, грузовик или легковушка, имеет определенную массу. И если поставить на трассе некую панель на пружинах или с пьезоэлементами, то, наезжая на эту панель, машина собственным весом будет вырабатывать электроэнергию, которую можно использовать, например, для работы светофора или подсветки дорожных знаков»…
Такое вот предложение содержится в письме Евгения Колесникова из Элисты. Мы же к нему можем добавить, что подобный преобразователь можно поставить не только на дороге, но и на самом автомобиле. Так, например, бельгийские микроэлектронщики недавно создали дешевый собиратель энергии, который может питать небольшой датчик.
Например, катится шина по дороге. При этом она неизбежно деформируется. Деформацию резины в принципе можно превратить в электричество и дать питание датчику, который будет следить за сцеплением шины с дорогой и сообщать об этом бортовому компьютеру.
А тот уж принимает меры для предотвращения аварии.
Для такого устройства исследователи из расположенного в бельгийском Левине Межуниверситетского микроэлектронного центра предложили в качестве пьезоэлектрика взять нитрид алюминия. Его наносят на платиновый электрод, а сверху накрывают алюминиевой пластиной и помещают в шину, выводя проводники на диск колеса.
«Такие собиратели легко делать в массовом количестве с помощью обычной технологии изготовления микросхем. Параметры же у него рекордные: выходное напряжение 60 мкВ, а оптимальная частота колебаний — всего 500 раз в секунду», — уверяют авторы разработки.
А какие еще способы получения и применения «даровой» энергии можете предложить вы? Ждем ваших писем!
НАШ ДОМ
Что, чем и как покрасить?
Такая проблема возникает всякий раз, когда приходит время ремонта квартиры, дома или дачи. Нужно только помнить, что краска или иное покрытие предназначены не только для красоты, но и для защиты строения или иного творения рук человеческих от капризов погоды, от коррозии и порчи.
На первое место по вредности надо, наверное, поставить ржавчину. Коррозии не могут противостоять даже такие уникальные творения человеческого гения, как Эйфелева башня в Париже или Шуховская башня на Шаболовке в Москве. А всего ежегодно ржавчина съедает продукцию десятка металлургических заводов. До конца коррозию победить так никому и не удается. Но продлить век металлических конструкций люди умеют. Здесь мы поговорим лишь о том, что приходится делать для защиты дома и его коммуникаций.
Пожалуй, в первую очередь стоит подумать о защите трубопроводов холодной и горячей воды, централизованного отопления, а также труб канализации. Сейчас все чаще такие трубы делают из полиэтилена, не боящегося ржавчины. Но там, где все еще стоят трубы металлические, приходится думать о защитных покрытиях.
В промышленных условиях трубопроводы защищают так. Многослойное покрытие чаще всего состоит из слоя грунтовки (битумной, например «Биом-2», битумно-полимерной типа «Ижоры»), нескольких слоев мастики (на основе того же материала), выполняющих армирующую функцию стеклохолста или стеклосетки и защитной полимерной (реже битумно-полимерной) обертки.
