Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2002 № 05
Внешне он напоминает паровоз. Только вместо цилиндра паровой машины цилиндр сгорания двигателя Брайтона. Он снабжен горелкой с электрическим клапаном для впуска воздуха и топлива, а также свечой зажигания. Кроме того, имеется электрически управляемый выпускной клапан. В корпусе тепловоза ресивер с запасом сжатого воздуха и свободно-поршневой компрессор. От обычного он отличается тем, что кривошипно-шатунного механизма в нем нет. Поршень цилиндра сгорания через шток соединен с поршнем компрессора. Отработавшие газы из главного двигателя поступают в регенератор, который одновременно является и глушителем шума. Здесь они отдают часть своего тепла воздуху, направляющемуся из ресивера в главный двигатель.
На принципах Брайтона можно строить свободнопоршневые, бесшатунные и даже роторные двигатели.
Последних предложены тысячи вариантов. Как правило, их трудно сделать и почти невозможно добиться в них качественного сгорания топлива. Пример тому двигатель Ванкеля. Несмотря на простоту и компактность, он применяется крайне редко. Причина — в узком, похожем на щель, объеме сгорание происходит неполно, в результате чрезмерный расход топлива и высокая токсичность выхлопа. И это несмотря на пятьдесят лет работы по доводке двигателя. Да и в цилиндрическом объеме обычного двигателя сгорание большая проблема.
Всякий раз, когда создается мотор с новыми размерами, на отладку процесса сгорания уходят многие годы. А в брайтоне мы имеем нечто совсем иное. Сгорание начинается и полностью (без образования токсичных продуктов) заканчивается в горелке на коротком участке длиною в несколько миллиметров. В рабочий объем входят только продукты сгорания.
Форма его для них безразлична. Поэтому цикл Брайтона можно осуществить на роторном двигателе любого типа. На нашем рисунке 3 схема силовой установки с роторным брайтоном. За основу можно взять любой роторный двигатель с компрессором такого же типа. Мы отдали предпочтение двигателю, который построил в 1941 году советский инженер, впоследствии академик Махолдиани.
Рис. 3. Роторный брайтон:
1 — горелка; 2 — шиберная пластина; 3 — ротор; 4 — компрессор.
Здесь ротор специальной формы вращается в цилиндре с двумя выдвигающимися пластинами (шиберами). Рабочий объем двигателя образован одним из выступов на роторе и шибером. После кратковременной вспышки горелки продукты сгорания создают давление на выступ ротора, вызывая его движение. В определенный момент наклонный скат другого выступа ротора выдвинет шибер, и вращение продолжается.
На оси двигателя стоит компрессор аналогичного типа. Роторные машины шиберного типа отличаются исключительно низким трением и плавностью хода.
В заключение подумаем об экологической чистоте двигателей Брайтона. Ответ на этот вопрос могут дать чисто бытовые наблюдения. Когда в закрытом гараже заводят автомобиль, то обычно не успевают добежать до двери, задыхаясь от выхлопных газов.
В двигателе обычного типа сгорание происходит внутри замкнутого объема, заполненного смесью, химический состав которой быстро и непредсказуемо меняется. Он почти не управляем, не доходит до конца и сопровождается выделением ядовитых веществ.
В горелках процесс окисления топлива идет непрерывно и легко поддается контролю. Поэтому токсичность двигателей Брайтона будет в сотни раз ниже, чем у двигателей обычного типа.
Мы нарисовали привлекательную картину. Все уже было.
Что же придумывать нечто новое! Сочетание известных элементов приводит к весьма необычному и полезному результату. Но если это и изобретение, то получить на него патент будет чрезвычайно трудно. Но мы попробуем…
А.ИЛЬИН
Рисунки автора
ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ
ВСЕ СВОЕ ВЕЗУ С СОБОЙ… Именно такой принцип, видимо, взяли на вооружение специалисты фирмы «Диракон Индастрис», разместив на специальном поддоне все оборудование, необходимое, например, плотнику-строителю. На грузовичке разместились циркулярная пила, строгальный станок, дрель и другие инструменты. И все, естественно, имеют электропривод от генератора машины… По желанию заказчика набор инструментов может меняться (США).
И ШАРИК ЛОПНЕТ… Своеобразную лакмусовую бумагу для оценки качества питьевой воды разработали химики Корнеллского университета. Бумажные полоски покрыты пузырьками жира и красителя, а также антителами, которые реагируют на определенные бактерии. Как только антитело «загарпунивает» тот или иной микроб, жировой пузырь с красителем лопается и вода окрашивается.
ВМЕСТЕ ВСЕГДА ЛУЧШЕ… Ученые из США и европейских стран опубликовали четкие фотографии тройной звездной системы, удаленной от Земли на 130 световых лет. Она была получена путем объединения ресурсов четырех южноамериканских телескопов с 8-метровыми зеркалами и двух 10-метровых телескопов на Гавайях. Совместное изображение было подвергнуто компьютерной обработке для проработки деталей. В итоге его качество получилось таким, как если бы было сделано на телескопе с 50-метровым зеркалом.
ТЕПЕРЬ И КОШКАМ ХОРОШО… В США разрешено применять первую в мире вакцину против кошачьего иммунодефицита. Ее разработала группа исследователей из Флоридского университета, возглавляемая первооткрывателем этого вируса, профессором Джанет Ямомото.
КАК ВЗГЛЯНУТЬ НА ЗЕЛЕНЫЙ ЛИСТ. Голландские инженеры выпустили шину, протектор которой по рисунку напоминает прожилки зеленого листа. Как показали испытания, такой рисунок значительно уменьшает риск пробуксовки машины на мокрой дороге.
КАЖДОМУ ПО «МЫШОНКУ»… Как известно, существуют компьютерные игры, в которые можно играть вдвоем, а то и втроем. А чтобы все участники игры находились в равных условиях, американские изобретатели предлагают для управления компьютерными персонажами запараллелить сразу три «мышонка», стилизованных под игрушечных зверушек. Подключаются они к одному разъему, но каждая «мышь» имеет свой код, позволяющий отличать подаваемый ею сигнал от других.
МЕТАЛЛИЧЕСКОЕ СТЕКЛО создано в научно-исследовательском центре Словацкой академии наук в Братиславе. Новый материал по способу производства и составу подобен стеклу, а вот по физическим свойствам, в том числе и прочности, — металлу. Интересно и первое применение, которое было найдено новому материалу: теперь из него делают… основу для магнитофонных лент, необычайно прочную и тонкую.
ОХОТНИК ЗА ПЫЛЬЮ. В Японии проведены испытания домашнего робота-пылесоса. Он оснащен десятками ультразвуковых сканеров, которые позволяют избегать столкновения со стенами и мебелью. Правда, испытания показали, что робот движется пока слишком медленно, так что нуждается в доработке. Тем не менее, его создатели полагают, что за 2–3 года им удастся выпустить серийную модель новой машины.
ЧЕСНОК ТЕПЕРЬ НЕ ПАХНЕТ. Этого весьма долго добивались японские исследователи. В конце концов, им удалось разработать специальную жидкость, состав которой держится в секрете. Теперь достаточно подержать головку чеснока в ней несколько минут, как специфический запах исчезает. Однако при этом сохраняются все питательные и вкусовые качества полезного растения, утверждают создатели чудо-жидкости.
ДОМ-СЛОН построен в ФРГ. Несмотря на его причудливую форму, авторы проекта утверждают, что планировка дома весьма рациональна и удобна для его обитателей.
ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РАССКАЗ
«Высший разум»
Макс КВАНТ
Одна голова — хорошо, а две не бывает.
Старинная солдатская мудрость
У аспиранта Болкина был один большой недостаток — недостаток денег. Верней, деньги у него были, но он хотел, чтобы их было еще больше. И все время изощрялся, стараясь заработать побольше. То оборудование из Института таскал, то, отыскав какое-нибудь древнее открытие, пытался его пристроить. Об одном таком открытии и пойдет речь.
Центральная библиотека города Колбинска образована из библиотеки князя Лей-Натравина, которого изгнали из поселка во время революции. Князь любил собирать разные манускрипты и инкунабулы. Но необразованный комиссар Лубков не разглядел в библиотеке ничего полезного, кроме издания 1896 года книги Сирано де Бержерака. Комиссар очень огорчился, что в библиотеке не было трудов передовых философов Карла Маркса, Фридриха Энгельса и, конечно, Владимира Ильича Ленина. Поэтому все манускрипты и инкунабулы были сложены в деревянные ящики и положены куда-то в архив. А так как историей в городе интересовались только учителя истории и кое-какие ученики, то ящики никто не открывал. Кроме Болкина…
