Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2008 № 09
Для компенсации реактивного момента несущего винта, который стремится заставить модель вращаться относительно вертикальной оси, на конце его хвостовой балки установлен реактивный винт. Если ограничить полет модели только горизонтальной плоскостью и отказаться от выполнения мертвой петли, то сможем применить весовую компенсацию реактивного момента. Для этого следует укрепить батареи внизу, в специальном кармане, с наружной стороны оболочки. Под действием момента вращения винта батарея будет отклоняться вбок и создавать противодействующий момент.
Если вы захотите выполнять на модели полный комплекс фигур высшего пилотажа, то придется взять соосные винты, например, от модели вертолета «Стрекоза» или «Черная акула». Однако к этому следует приступить, лишь приобретя некоторый опыт работы с простейшей моделью дирижабля.
Но вернемся к оболочке. Пленку для парников до наполнения гелием следует тщательно проверить. Для этого на рукаве, подготовленном для вашего дирижабля, при помощи карандашей-маркеров отметьте две линии на расстоянии по 0,2 м от краев. Один из краев сожмите и туго завяжите мягкой бельевой веревкой. Через другой надуйте рукав с помощью автомобильного компрессора.
Модель дирижабля:
1 — носовой обтекатель из пленки; 2 — винтомоторная группа от модели вертолета; 3 — провод питания; 4 — гайдроп; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — карман.
Наполнив оболочку воздухом, завяжите ее и оставьте. Если наполненная воздухом оболочка потеряет свою упругость через 3 дня, то при наполнении ее гелием это произойдет через день.
Силовая установка дирижабля, мотор и винт с системой управления лопастями должна размещаться в отдельном полузакрытом корпусе, который герметично соединен с оболочкой. Провода, по которым получают питание мотор, приемник и рулевые машинки, в целях повышения герметичности на первой модели целесообразно провести снаружи оболочки.
Испытание модели дирижабля на управляемость следует произвести еще до наполнения оболочки гелием. Для этого наполненную воздухом модель дирижабля подвесьте к потолку спортивного зала. Так вы сможете проверить пределы изменения вектора тяги винта и устойчивость модели при движении по кругу. Это позволит вам избежать многих ошибок пилотирования при свободном полете.
После наполнения гелием модель следует нагрузить так, чтобы она имела некоторый избыточный вес и не могла улететь. При первых испытаниях это лучше всего сделать при помощи гайдропа, шнура длиной 10–15 м и весом 500–600 г. Часть гайдропа должна лежать на земле. Аэростат поднимется на такую высоту, при которой вес поднятой части гайдропа в точности равен избыточной подъемной силе аэростата.
Схема автомата перекоса винта простейшего вертолета.
Если в ваших краях негде наполнить аэростат гелием, то можно, соблюдая строжайшие меры предосторожности и только с помощью взрослых, использовать водород. Запуск дирижабля в этом случае допустим исключительно на открытой местности, вдали от линий электропередачи и строений!
А. ВАРГИН
НАУЧНЫЕ ЗАБАВЫ
ПОСЛУШНОЕ И НЕПОСЛУШНОЕ ЯЙЦО
Приготовь для опыта: 2 яичных скорлупы, гипс, клей, мел, песок, кусочки свинца, воск.
Проткни в яйце дырочку поменьше и опорожни через нее яйцо. Высуши хорошенько скорлупу. Потом насыпь в скорлупу мелкого песка, примерно на четверть, и залепи отверстие гипсом, клеем с мелом так, чтобы дырочка не была заметна.
Это будет послушное яйцо. Ты сможешь поставить его в любом положении. Для этого нужно только слегка встряхнуть яйцо, держа его в том положении, которое оно должно занять на подставке. Песчинки переместятся, и яйцо будет сохранять на своей подставке устойчивое равновесие.
Чтобы сделать непослушное яйцо, нужно вместо песка насыпать в него через дырочку мелких кусочков свинца и воска; потом нужно поставить яйцо на острый конец и подогреть. Воск растопится; когда остынет, он будет прочно держать кусочки свинца. Это будет яйцо «ванька-встанька».
НЕУЛОВИМЫЙ МЯЧИК
Приготовь для опыта: резиновый мячик, ведро, воду.
В эту игру частенько играли ребята на сельских праздниках. Поставят посреди двора бадью с водой, пустят в нее плавать свечу и объявят: кто достанет свечу из воды ртом, без рук, тот получит приз. Кажется, это дело нетрудное. Попытайся сам. Бадью замени ведром, а свечу — маленьким резиновым мячиком.
Весь измокнешь, а не достанешь мяча. Вот секрет, как справиться с неуловимым ныряльщиком: приблизь к нему губы и втяни в себя воздух, прикасаясь к мячу. Между губами и мячом на мгновение образуется разрежение, и этого достаточно, чтобы удержать мяч на поверхности, пока его не схватишь.
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Получи звучание Hi-End!
Конечная цель создания любого радиоприемника, проигрывателя — получение хорошего и приятного, качественного звука. Достижение ее зависит, главным образом, от трех параметров электроакустической системы: диапазона воспроизводимых частот, уровня нелинейных искажений и отдачи — громкости звука при заданной подводимой мощности.
Первые два параметра общеизвестны, и именно на них в первую очередь обращают внимание и разработчики аппаратуры, и потребители. Третий параметр — отдача — остался в забвении. Более того, им часто пренебрегают и даже жертвуют, улучшая первые два параметра. Рассмотрим эти вопросы подробнее.
Громкость звука измеряется в децибелах. Вообще говоря, децибел — это 1/10 Бел, логарифмической единицы, предложенной для измерения усиления, ослабления, затухания, и тому подобных относительных величин. Названа единица в честь изобретателя телефона А. Г. Белла, вероятно, в связи с тем, что затухания и уровни сигналов в телефонных линиях очень удобно измерять именно в децибелах. В них же можно выразить отношение двух однородных величин, например, напряжений или мощностей: L, дБ = 20lg(U1/U2) = 10lg(P1/P2).
Например, если отношение напряжений равно 2, т. е. U1 = 2U2, то отношение мощностей составит 4 (мощность пропорциональна квадрату напряжения), и в этом случае L = 6 дБ. Если же отношение напряжений равно 1/2 и мощностей 1/4, то L = –6 дБ. Ослабления и усиления в децибелах просто складываются, тогда как при обычных расчетах пришлось бы умножать и делить. В этом и состоит удобство.
При звуковых измерениях децибелы удобны еще в одном отношении. Субъективное восприятие громкости подчиняется логарифмическому закону, то есть громкость пропорциональна не звуковому давлению и не мощности звуковой волны, а логарифму этих величин — уровню звука, выраженному в децибелах.
Кстати, такому же закону подчиняются и многие другие субъективные ощущения. За нулевой уровень громкости принят порог слышимости звука неким «усредненным» человеком. Звук представляет собой волны, распространяющиеся в воздушной среде — колебания давления воздуха. Как известно, единица измерения давления — Паскаль, в этих единицах и измеряется звуковое давление, соответствующее амплитуде звуковой волны. Звуковые волны переносят энергию и могут характеризоваться потоком мощности — энергией, переносимой звуковой волной через единичную площадку, перпендикулярную направлению распространения, в единицу времени.
Как же связать все эти величины?
Ответ можно найти в старинной литературе. Результаты сведены в таблицу 1. Таблица составлена по данным «Справочника по радиотехнике» 1947 г.
Таблица 1. Громкость, звуковое давление и поток акустической мощности
Заметим, что увеличение громкости на каждые 10 дБ (одинаковое субъективное увеличение) вызывается увеличением потока мощности в 10 раз, поэтому при больших громкостях требуемая мощность растет очень быстро.
Если принять расстояние до громкоговорителя, равным 1 м, как обычно делается при акустических измерениях, и предположить, что излучение ненаправленное, можно вычислить и акустическую мощность, излучаемую громкоговорителем, умножив поток мощности на площадь сферы радиусом 1 м (вспомните, что точно так же рассчитывается поток мощности для радиоволн).
Необходимую электрическую мощность можно найти, разделив акустическую мощность на КПД громкоговорителя.
Здесь начинаются слезы! Для обычных бытовых динамиков малой мощности он составляет около 1 %. Тогда получаем электрическую мощность порядка единиц милливатт. Электромагнитные громкоговорители, конструкция которых напоминает устройство телефона, широко распространенные в ранние годы, теперь вышли из употребления из-за плохих характеристик и заменены головками электродинамической системы с постоянными магнитами. Их отдача прямо зависит от магнитной индукции в зазоре, где размещена звуковая катушка.
