Юный техник, 2009 № 08 - Журнал «Юный техник»

СОЛНЕЧНЫЙ ЭКРАНОПЛАН ДЛЯ СТЕПЕЙ, ПУСТЫНЬ…

…и океанских просторов предлагает Юрий Орлов. Как пишет Юрий, солнечные батареи — слабый источник энергии, с одного квадратного метра солнечных батарей, применяемых на МКС, удается получить не более 100 Вт. Так что очевидно, что самолету в воздухе энергии солнечных батарей маловато. Но у экраноплана — самолета, предназначенного для полетов на очень малой высоте, между крылом и поверхностью, над которой он летит, возникает воздушная подушка и мощность, необходимая для полета, снижается в несколько раз.

Поэтому Юрий предлагает установить на верхней поверхности крыла экраноплана солнечные батареи и получить аппарат, пригодный для полета в солнечную погоду над степями, пустынями или поверхностью воды. При этом часть энергии, получаемой от солнечных батарей, должна запасаться в аккумуляторах, чтобы аппарат мог летать в ночное время.

Юрий совершенно прав в своих расчетах. Экспериментальные самолеты летают на таких батареях со скоростью до 140 км/ч. Но это предельно облегченные одноместные машины, непригодные для практических целей. При той же площади крыльев экраноплан с солнечными батареями сможет не только летать, но и перевозить грузы.

Экспертный совет ПБ единодушно принял решение присудить Юрию Орлову Авторское свидетельство.

Французским солнечный самолет.

ТАНК БЕЗ СМОТРОВЫХ ЩЕЛЕЙ…

…предлагает Иван Катков. Его предложение мы даем почти без сокращения.

«Внутри танка установлены плоские телевизионные экраны, соединенные с телекамерами, которые располагаются снаружи в бронированных капсулах. Телекамеры дают на экранах объемное изображение, которое экипаж наблюдает при помощи специальных очков, обычно применяемых в системах объемного телевидения, — пишет Иван и поясняет: — Человек видит мир объемно и способен точно оценивать расстояние до предметов, если они не дальше 90 м. Этого хватает для обыденной жизни, но недостаточно для вождения машины с большой скоростью и тем более для ведения современного танкового боя, происходящего на дистанции в 2–3 км».

Предел дальности точного определения расстояния, добавим, объясняется небольшим (всего 5–7 см) расстоянием между глазами человека. Военные об этом недостатке зрения знают уже более ста лет и потому применяют стереотрубу — прибор, который при помощи линз и зеркал как бы увеличивает расстояние между глазами человека и позволяет ему на самых больших расстояниях точно определять, что ближе, а что дальше. Применяют этот принцип и в танковых прицелах.

Тот же эффект даст наблюдение через две разнесенные телекамеры. Одна из них будет создавать на экране изображение для правого глаза, другая — для левого. Надев очки, при помощи которых смотрят 3-D телевидение, экипаж сможет точно оценивать дальность и вести бой на больших дистанциях.

Танк без смотровых щелей:

1 — водитель; 2 — монитор; 3 — двигатель; 4 — лобовая броня и топливный бак.

Далее Иван пишет, что в его танке, так же, как в израильском танке «Меркава», должно быть сделано все возможное для безопасности экипажа. Топливный бак располагается впереди за броневым щитом. За ним двигатель, далее за противопожарной перегородкой находится сидящий у экранов экипаж. Управление машиной производится при помощи джойстиков…

К слову сказать, танки «Меркава» показали себя как машины, защищающие экипаж, действительно хорошо. Всего в различных военных конфликтах было подбито 50 танков «Меркава», при этом погибло 9 человек. В танках же обычной компоновки, где экипаж впереди, а двигатель позади, число погибших было бы в несколько раз больше. В телеуправляемом танке, который описал Иван, люди будут защищены еще лучше.

Вряд ли Иван мог знать, что проект подобного танка лет десять назад обсуждался на страницах одного итальянского военно-технического журнала. Решение о его создании принято не было, и вот почему. Экипаж находится в танке, но управляет им, в сущности, дистанционно — глядя на экраны и работая джойстиком. Так какой же смысл ему сидеть в танке? Лучше соединить телекамеры и джойстик радиоканалом, а экипаж разместить в совершенно безопасном месте.

По этому пути пошли инженеры США и Германии. Уже есть образцы танков «Абрамс» и «Леопард», на борту которых нет экипажа. Пушки заряжает робот, а сигналы с командного пункта (КП) подаются по оптоволоконному кабелю. При этом сам КП с водителями танка может быть где угодно, хоть на другом берегу океана!

Тем же путем идут и у нас в России. На рисунке вы видите дистанционно управляемый танк, над созданием которого работают инженеры «Производственного объединения «Уралвагонзавод». Кстати, первые дистанционно управляемые танкетки были созданы в СССР в 1941 г. для боев с фашистами на улицах Москвы. В Москву гитлеровцам пробиться не удалось, и танкетки были забыты.

Экспертный совет присуждает Ивану Каткову Почетный диплом.

Современный российский дистанционно управляемый танк.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ…

…без проводов предлагает Вадим Крылов.

«Энергию следует передавать при помощи пучка электронов…» — пишет Вадим. Вообще-то с этим процессом сталкивался каждый, сидя перед телевизором. Электронно-лучевой кинескоп содержит так называемую электронную пушку, которая посылает на экран тонкий пучок электронов, который, пробегая по экрану, заставляет его светиться.

Трудно спорить: энергия к элементам экрана передается при помощи пучка электронов. Но ведь внутри кинескопа вакуум, и электронам ничто не мешает. В воздухе же электронный пучок начнет рассеиваться в результате столкновения с молекулами, и его энергия превратится в тепло, пройдя всего лишь несколько метров.

Словом, передача энергии с помощью электронного пучка возможна, но на столь малое расстояние, что не имеет практической ценности. Вадим предлагает способ посылать электроны на большие расстояния, убрав с их пути воздух. Более того, Вадим считает, что электроны могут сделать это сами: если плотность тока в пучке будет достаточно велика, то под ударами электронов воздух нагреется, расширится и сам уйдет с пути электронов. Образуется пустой канал, по которому электроны будут проходить так же легко, как в вакууме кинескопа. А новые молекулы, пытающиеся заполнить образовавшуюся пустоту, поток электронов будет тотчас выметать.

Как это сделать? Вадим описывает устройство, способное создать достаточно мощный поток электронов. Оно состоит из раскаленной вольфрамовой нити, испускающей электроны, и двух магнитных линз. Одна из них сфокусирует электроны в одну точку, а другая создаст параллельный пучок. Вадим надеется, что путем увеличения напряжения и силы тока электронного пучка можно устранить действие воздуха и добиться передачи энергии электронов на очень большие расстояния.

Устройство для передачи электроэнергии пучком электронов:

1 — нить накала; 2 — собирающая магнитная линза; 3 — рассеивающая магнитная линза.

Однако Вадим, к сожалению, не учел так называемый пинч-эффект. Поток электронов можно представить себе как множество проводников, по которым в одном направлении течет ток. Они, как известно, притягиваются друг к другу. В результате поток электронов начинает сжиматься. Но это сжатие происходит неравномерно по длине потока. В результате поток скручивается и рвется на части.

Это должно произойти и в данном случае. К тому же эффект усилят оставшиеся в канале пучка и вокруг него молекулы воздуха, причем помешать передаче энергии может даже ветер. Но возможно, что при каких-то условиях (например, посылая ток отдельными импульсами, предельно увеличивая плотность) добиться передачи электроэнергии на большие расстояния все же удастся.

Экспертный совет награждает Вадима Крылова Почетным дипломом.

ДОРОГИЕ ДРУЗЬЯ!

Напоминаем: пишите, пожалуйста, ваши адреса и телефоны. Старайтесь снабжать ваши письма разборчивыми рисунками.

НАШ ДОМ

Нестареющая фанера

Трудно найти человека, который бы не имел понятия, что такое фанера. Однако не так уж много и людей, которые знают, когда появился этот материал, каких видов он бывает и как его использовать наилучшим способом.

Профессор Михаил Акимович Григорьев, еще в 70-е годы прошлого века написавший учебник «Материаловедение для столяров и плотников», вполне справедливо полагает, что к изобретению фанеры мастеров побудила практическая необходимость. Дело в том, что древесина — прекрасный материал, но обладает одним крупным недостатком. Он — слоистый, то есть расколоть древесину вдоль слоев намного легче, чем пилить или рубить поперек. А такое строение приводит к тому, что материал этот неравнопрочный.