Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2009 № 04

Флетчер все стоял на холме, наслаждаясь предвкушением власти над целой планетой, когда кусты едва заметно колыхнулись от слабого ветра. Они выжили, как выживали всегда, преодолевая любые напасти. Могло показаться, что в джунглях, где разнообразные формы жизни непрерывно боролись за место под солнцем, у этих нежных созданий нет никаких перспектив, но это было не так.

Джунгли представляли собой сложное образование: в каждом их ярусе сложились свои условия. Верхушки крон обдували мощные ветра, и плоды древесных гигантов могли путешествовать на большие расстояния. У самой же земли воздух оставался неподвижным, а потому кустам пришлось приспосабливаться. В ходе эволюции они обзавелись плодами-трубками, внутри которых скрывались туго скрученные пружины из особых волокон. Каждая пружина упиралась в длинное заостренное семя.

Но это было еще не все. Кусты, выпуская тонкие корневые отростки, находили под землей друг друга. В результате образовывалось огромное растительное сообщество. Стадия созревания наступала у всех его членов одновременно. В определенный момент тысячи пружин распрямлялись и с силой выстреливали в пространство тучу семян. Масса их застревала в стволах деревьев, но отдельным счастливчикам удавалось улететь далеко, чтобы на новом месте, впившись в землю, продолжить род хитроумного кустарника.

Флетчер не успел даже испугаться. Ничего еще в первый миг не почувствовав, он с изумлением уставился на свою грудь, из которой торчали тонкие коричневые стрелы, подрагивающие красиво оперенными концами. И только затем боль пронзила тело. У Флетчера вдруг закружилась голова.

Он скатился по склону холма и остался лежать у его подножия. Последнее, что он увидел — горсть земли в своей ладони — горсть жирной, плодородной земли, на которой так замечательно росла бы когиола.

В этом номере Патентного бюро мы расскажем о необычном генераторе электроэнергии Ивана Клюеваиз Клуба юных изобретателей города Сосновый Бор Ленинградской области, дирижабле Андрея Рыбкинаиз Архангельска, а также об электронагревателе воды Сергея Реутоваиз Вологды.

ИСТОЧНИКОМ ЭНЕРГИИ ДЛЯ ПЕСЧАНЫХ ПУСТЫНЬ…

…может стать ветер, считает Иван Клюев. Но строить в пустыне ветровые станции сложно, ведь все материалы и оборудование нужно везти с собой. Более того, в пустынях ведь никто не живет, туда лишь время от времени наведываются экспедиции. А потому стационарные установки и вовсе строить нет смысла. Лучше взять с собой генератор, вырабатывающий энергию за счет трения песка, который несет ветер.

Корпус этого генератора имеет специальное покрытие, электризующееся, когда о него трутся пролетающие песчинки, а электроды снимают накопившийся заряд, чтобы члены экспедиции могли использовать электричество для работы приборов, освещения и прочих нужд.

Такой генератор, считает Иван, можно будет использовать и на Марсе, где, по его мнению, тоже дуют ветры. Трибоэлектрическое устройство Ивана Клюева ( tribos , напомним, по-гречески значит «трение») — совершенно новое слово в технике. Насколько же оно эффективно?

Схема генератора Ивана Клюева.

Кое-что можно выяснить, если рассмотреть картину обтекания ветром корпуса генератора, предложенного Иваном. Допустим, что она похожа на картину обтекания крыла самолета. Из рисунков видно, что у самой поверхности гладкого обтекаемого тела почти всегда существует тонкий неподвижный пограничный слой воздуха. Он препятствует контакту с поверхностью воздуха и песка, резко уменьшая поток частиц, а значит, и мощность устройства. Как же быть?

Аналогичный процесс встречается в теплотехнике, когда приходится нагревать стенку трубы парового котла. На ней тоже образуется пограничный слой, мешающий основной массе горячих газов передавать ей тепло. Котел из-за этого нагревается слабо, тепло расходуется впустую.

Для борьбы с этим явлением на стенке делают небольшие выступы или впадины строго определенного размера. Натыкаясь на них, пограничный слой отрывается от стенки и уступает место свежим массам горячих газов. Весь воздух, проходящий вдоль трубы, успевает передать ей тепло. Таким способом следует воспользоваться и нам. Правда, возникнут некоторые тонкости… но вывод один. При создании трибоэлектрического источника электроэнергии необходимо применять законы аэродинамики.

Учитывая новизну идеи, Экспертный совет принял решение удостоить Ивана Клюева Авторского свидетельства Патентного бюро.

Вместе с тем Экспертный совет обращает внимание на крайне невнятные чертежи Ивана. Они более напоминают головоломные задачи по черчению, нежели рабочие документы. Это затрудняет мышление самого изобретателя, усложняет работу экспертов, да к тому же еще исключает возможность привлечь внимание спонсоров.

В ПОСЛЕДНЕЕ ВРЕМЯ…

…дирижабли перестают быть экзотикой. В России, например, построена серия дирижаблей. Один из них на сегодня является самым большим в мире. Десятки дирижаблей летают в небе Западной Европы с целью рекламы и перевозки туристов. В США объявлено о проекте создания дирижабля-ракетоносца.

Существует проект использования дирижаблей для транспортировки леса в Архангельской области. Быть может, потому Андрей Рыбкин из Архангельска заинтересовался управлением продольной устойчивостью дирижабля с помощью баллонета.

Баллонет — это мешок с воздухом, расположенный внутри оболочки дирижабля, наполненной водородом или гелием. Сам по себе он подъемной силы не создает. Даже напротив, в том месте, где он находится, дирижабль становится тяжелее. Но общее количество газа внутри оболочки остается прежним, а значит, общая подъемная сила аэростата в целом не меняется. В некоторых дирижаблях ставят по два баллонета и, перепуская воздух из одного в другой, изменяют положение центра тяжести и продольный наклон.

Андрей, чтобы изменять продольный наклон, предлагает передвигать баллонет при помощи троса внутри оболочки дирижабля. Тем самым процесс управления наклоном дирижабля относительно продольной оси облегчается. Такой способ нов, и потому предложение заслуживает Почетного диплома ПБ. Однако нельзя не отметить, что он, вероятно, найдет ограниченное применение. Современные дирижабли все чаще строят без баллонетов, а управление устойчивостью производят при помощи поворота винтов или двигателей. И лишь для дирижаблей, рассчитанных на длительный безмоторный полет, будет полезно вернуться к применению баллонетов и воспользоваться предложением Андрея.