Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2008 № 09
Нет сомнения, что такое устройство работоспособно, но легко ли его сделать?
Площадь контакта между шаром и основанием очень мала. Здесь могут возникнуть столь высокие давления, что их не выдержит самый прочный бетон. Да и обрабатывать поверхность шариков и прокладок придется по высшему классу точности, как это делается в шарикоподшипниках. Это откладывает реализацию идеи на неопределенный срок, но проработка проекта Сергеем и важность темы заслуживают того, чтобы наградить Сергея Юрасова Авторским свидетельством Патентного бюро.
ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ
УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ПОДВОДНАЯ СВЯЗЬ
«При аварии подводная лодка ложится на дно и не может подать сигнал бедствия с указанием своих координат, так как радиоволны в воде не распространяются», — пишет Сергей Реутов из Вологды и предлагает установить на подводной лодке передатчик, в котором ультразвуковой сигнал модулируется звуковым сигналом, например речью человека, и передается поисковым судам.
На днища этих кораблей Сергей советует установить приемник ультразвуковых сигналов, который преобразует их в речь.
Сергей основательно познакомился со свойствами ультразвука по специальной литературе. В своей работе он даже приводит таблицу зависимости дальности распространения звука в воде от частоты. Столь основательный и серьезный подход к делу заслуживает уважения и дает основание ответить автору с максимальной полнотой.
Начнем с того, что радиоволны для связи с подводными лодками уже используют. Это волны очень большой длины — в сотни и тысячи км. Они способны пройти сквозь толщу воды на глубину до 50 м. Но передавать речь на них невозможно. Удается лишь передавать телеграммы, да и то очень медленно. Передающие и приемные антенны наземных радиостанций для связи с подводными лодками имеют громадные размеры, используют целые острова длиною в десятки километров. Мощность передатчиков этих радиостанций достигает 6 тыс. кВт.
Обратная посылка сигнала с лодки на берег производится очень медленно, с применением многократного повторения. Для приема используется такой же приемник, как в радиотелескопе. По существу, радиосвязь с подводными лодками происходит примерно так, как происходила бы связь с другой Галактикой…
Но кроме радиоволн, давно, еще со времен войны, для связи с подводными лодками используют ультразвук. К сожалению, и этот способ связи не идеален. Как отметил в своей таблице Сергей, чем ниже частота, тем дальше распространяется ультразвук. Так, при частоте 30 кГц ультразвук распространяется на 44 км, при частоте 10 кГц — это уже не ультразвук, а вполне слышимый звук — на 400 км. Однако скорость распространения звука в воде 1440 м/с. Посчитайте, 44 км звук пройдет за полминуты, а 400 км за 4,6 мин. С таким запаздыванием еще можно кое-как вести переговоры, но управлять подвижными объектами, например торпедами, невозможно.
Антенна для связи с подводными лодками.
Специальный ультразвуковой приемник устанавливать на днище корабля не нужно. На надводных судах, как и на подводных лодках, есть ультразвуковые гидролокаторы. Их и используют для связи.
Правда, крупные страны в районах наиболее частого пребывания своих лодок расположили на дне грандиозную сеть акустических станций-ретрансляторов. Их два типа: есть станции, которые принимают акустический сигнал, усиливают его и передают дальше. Так информация может быть передана на тысячи километров, но практически со скоростью звука, а потому такая передача займет очень много времени.
Между тем по дну океанов проходят телефонные кабели, соединяющие континенты (первый из них был проложен еще в 1866 г.). А где-то на краю сети станций-ретрансляторов есть приемные станции, при помощи кабеля соединенные с берегом. Через такую цепочку информация, первоначально отправленная с борта подводной лодки при помощи ультразвука, может достичь абонента в глубине континента.
И все же связь с подводными лодками оставляет желать лучшего.
А теперь вернемся к предложению юного изобретателя. Оно хоть и говорит о вещах давно известных, но все необходимые выводы автор сделал самостоятельно и проработал их с большой тщательностью, что само по себе весьма похвально. Эту работу Экспертный совет ПБ удостаивает Почетного диплома.
Разберемся не торопясь
БУДЕМ ЛЕТАТЬ КАК ПТИЦЫ?
«Хотелось бы взмахнуть крыльями и полететь! Но, увы, человеку этого не дано. Слишком слабы наши силы», — пишет Антон Степанов из Караганды и предлагает за спиной человека, в особом ранце, установить небольшие крылья, работающие от электромотора. По своему устройству они будут напоминать оконные жалюзи; при взмахе вверх планки станут на ребро, и воздух спокойно пройдет через щели, не оказывая сопротивления. При взмахе вниз планки сомкнутся, щели закроются, и крыло с силой оттолкнется от воздуха.
Для того чтобы полет происходил без резких толчков, следует добавить еще пару крыльев, которые должны колебаться в противофазе, как у стрекозы, — так поясняет Антон устройство своего аппарата.
Проекты подобных аппаратов с похожими машущими крыльями появились еще в начале прошлого века.
В патентной литературе они встречаются и сегодня. Предложены аппараты с крыльями в виде зонтика со множеством заслонок. Известен проект «летающей тарелки», подъемная сила которой создается при помощи вибрирующей решетки с клапанами. Но ни один из подобных аппаратов пока еще не летает. В чем же дело?
В 1905–1908 гг. изобретатель Берт Валин из Гетенбурга испытал несколько аппаратов такого типа, а краткое описание его опытов попало в литературу. На рисунке вы видите первый аппарат Б. Валина, который с двигателем 4 л.с. мог поднимать в воздух груз до 60 кг. Частота ударов крыльев составляла 150 в минуту. Вначале автор, как и Антон, полагал, что будет лучше, если пары крыльев движутся в противофазе. Но эксперимент показал, что подъемная сила возрастает, если крылья движутся одновременно и параллельно.
В опытах было замечено, что, когда крыло движется вверх, а жалюзи открыты, сопротивление его составляет 1/3 — 1/4 от сопротивления при движении вниз с закрытыми жалюзи. Берт Валин справился с этим недостатком, создав механизм, при котором крыло движется вверх вдвое медленнее, чем вниз.
* * *
ВНИМАНИЕ, КОНКУРС!
Дорогие друзья!
Сегодня «Патентное бюро» журнала «Юный техник» при поддержке Центрального Совета Всероссийского общества изобретателей и рационализаторов (ЦС ВОИР) объявляет конкурс под названием «Планета — XXII».
Предыдущий, XX век принес столько открытий, сколько, пожалуй, не было сделано за всю историю человечества: человек укротил ядерную энергию, изобрел лазеры, научился летать и опускаться глубоко под воду, расшифровал ДНК, создал новые лекарства и вышел в космос. А каким будет следующий, XXII век?
Мир вокруг нас меняется так быстро, что предугадать будущее очень непросто. Но ведь хотелось бы! Каким же, по-вашему, станет наш мир? На чем человек будет ездить? На чем летать? В каких домах он будет жить? Чем будет питаться? Где будет брать энергию? Каким образом он достигнет звезд?
Присылайте в редакцию ваши соображения. Лучшие работы будут награждены Почетными дипломами журнала «Юный техник» и грамотами Центрального Совета ВОИР.
На конвертах указывайте: «Планета — XXII»
ПАТЕНТЫ ОТОВСЮДУ
Чудаки украшают мир
Говорят, сейчас можно запатентовать все, что угодно, только плати. Вряд ли такое утверждение справедливо на все 100 %, однако некоторые изобретения определенно вызывают удивление и даже улыбку.
Судите сами…
МАТРАС — ВОЗДУШНЫЙ ШАР предложил американский изобретатель С. Браун. Он придумал заполнять надувной матрас не сжатым воздухом, а легким газом, например, гелием. Проснулся утром, встал с постели, а она всплывает под потолок. И убирать не надо. А вечером ее можно притянуть обратно за специально предусмотренный для этого шнурок.
СВЕТЯЩЕЕСЯ ОДЕЯЛО демонстрируется в Лондонском музее науки. Это электрическое покрывало мерцает в темноте мягкими разноцветными огоньками, причем светящийся узор меняется всякий раз, когда человек под одеялом начинает шевелиться. По мнению изобретателя Дж. Макадама, такое одеяло поможет засыпать детям, которые боятся темноты.
ПЕРЧАТКА-ПЕРЕВОДЧИК — изобретение 18-летнего американца Райана Паттерсона. По идее, такую перчатку должен надевать на руку глухонемой человек, общающийся с себе подобными с помощью языка жестов. А чтобы его понимали и все остальные, к перчатке с датчиками-сенсорами прилагается еще специальная компьютерная программа, переводящая жесты в печатный текст.
