Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2008 № 02

Удирали мы быстро. Я внес штраф за Семеныча и ребят, и, как только они вышли на свободу, я, ничего толком им не объясняя, крикнул, что надо бежать.

Пока тупоголовый Карл складывал два и два, пока кроллы поняли, как их обманули, мы были на корабле.

Погоню обнаружили уже в полете. Два полицейских судна, управляемые наемниками, выпустили по нам залпы, но те не успели достичь цели — наше судно прыгнуло в подпространство.

Я сидел перед иллюминатором и смотрел на звезды. В кармане лежал алмаз Семеныча, а на полу валялись мешки с тэрками. И я подумал, что при таком раскладе бежать не обязательно. В конце концов, поломку корабля всегда можно устроить!

В этом выпуске мы расскажем о работах ребят из Клуба юных изобретателей г. Сосновый Бор Ленинградской области — десантном устройстве Александра Табанинаи кресле-кондиционере для автомобиля Ивана Клюева, а также об автомобиле Александры Волковойиз Красноярска.

ДЕСАНТНОЕ УСТРОЙСТВО

Парашют имеет большие размеры, опускается медленно и хорошо заметен издалека. А потому неудобен при проведении военных воздушно-десантных операций: противник может уничтожить десант еще в воздухе.

Вместо парашюта ученик 4-го класса школы № 3 г. Сосновый Бор Александр Табанин предложил «десантное устройство». Это коническая надувная оболочка, наполненная легким газом. Ее внутреннее пространство может быть разделено на несколько частей. Десантник располагается в середине оболочки, в специальном гнезде. В нижней части оболочки расположено оружие, баллон со сжатым газом и спиральная пружина-амортизатор, смягчающая удар о землю.

Покинув самолет, десантник открывает клапан, и легкий газ, например водород, мгновенно заполняет оболочку. Она превращается в аэростат, обладающий подъемной силой.

Как полагает Александр, за счет этой силы скорость спуска десантника уменьшится до безопасной величины.

В общем, получается малоразмерное, а значит, и малозаметное средство для высадки воздушного десанта. Но так ли это?

Исходя из рисунка автора, приложенного к заявке на получение патента, можно определить размеры устройства и объем оболочки: он не превышает 5 м 3. Каждый кубический метр водорода с учетом веса оболочки дает подъемную силу не более 1,1 кг, а полная подъемная сила устройства составит 5,5 кг. Вес десантника с оружием примем за 90 кг. Получается, что подъемная сила водорода уменьшит скорость снижения десантника лишь на 3 %, по сравнению со скоростью свободного падения.

Словом, при таких размерах десантного устройства солдату гибели не избежать. Но быть может, следует лишь увеличить объем оболочки, и все встанет на место — солдат приземлится с безопасной для него скоростью?

Прыжок с высоты 2,5 м безопасен для хорошо тренированного человека. Со скоростью 7 м/с, соответствующей прыжку с такой высоты, приземляются парашютисты. Несложный расчет показывает: для того чтобы тело, падающее, например, с высоты 100 м, «приземлилось» с такой скоростью, вес его нужно уменьшить в 40 раз. Это означает, что оболочка десантного устройства должна создать подъемную силу, почти равную весу десантника.

Для этого ее объем придется увеличить в 15 раз и довести до 80 м 3. В романах про супершпионов герои достают из рюкзака тончайшую оболочку воздушного шара, наполняют ее из крохотного баллона со сжатым водородом и улетают. Но вдумаемся: 80 м 3— это 80 тысяч литров. Для такого количества газа нужен металлический баллон объемом 320 литров. Согласитесь, в рюкзак такой баллон не спрячешь! Да и сам баллон, даже если его делать из самых прочных материалов, будет весить около 50 кг.

Но есть другое решение — хранить водород в жидком виде. Плотность жидкого водорода в 14 раз меньше, чем у воды, и составляет всего 70 г на литр. Специальный сосуд-термос для хранения такого количества жидкого водорода будет иметь вид сферы диаметром 60 см и окажется гораздо легче баллона.

После таких дополнений десантное устройство Александра Табанина становится принципиально осуществимым, хотя на пути к этому нужно еще решить множество инженерных проблем. Однако, прежде чем этим заниматься, нужно решить, стоит ли это делать. Десантное устройство в рабочем состоянии будет иметь почти такие же размеры, что и парашют, а для его хранения потребуется гораздо больше места.

Стоит признать, что аэростатические силы не подходят для решения данной задачи. Так не поискать ли Александру решения, основанного на иных принципах?

По замыслу Александра Табанина, подъемная сила небольшой конической оболочки, наполненной легким газом, снизит скорость до безопасной величины.

НЕОБЫЧНЫЙ КОНДИЦИОНЕР…

…для автомобиля предлагает ученик 5-го класса школы № 3 г. Сосновый Бор Иван Клюев.

Кондиционеры в жару приносят прохладу и согревают в мороз. Их давно применяют в кабинах автомобилей, автобусов, тракторов. Согреть кабину не сложно. Но чтобы создать в жаркий день прохладу, требуется немало энергии. Владельцы легковых автомобилей, оснащенных кондиционерами, отмечают, что в жаркий день расход топлива возрастает на 1 литр на каждые 100 км.

Иван Клюев предлагает подавать охлажденный воздух не в кабину, а в обивку сиденья. Благодаря этому происходит охлаждение непосредственно самого человека и небольшого объема воздуха вблизи него. Энергия, потребная для создания комфортных условий, резко уменьшится. Но… Иван решил применить простое, а значит, и более дешевое охлаждающее устройство — вихревую трубу. Это предельно простое устройство, в котором нет движущихся частей. Холод в такой трубе получается за счет взаимодействия вращающихся потоков сжатого воздуха, который поступает от отдельного компрессора.

И хотя вихревая труба в сотни раз меньше по размерам, чем обычный холодильный агрегат, для работы ей нужно в 7 раз больше энергии (потому, кстати, в домашних холодильниках вихревые трубы не применяют).

В общем, получается, что Иван снижает расход энергии, сокращая общее количество охлажденного воздуха, а с другой стороны, предлагает использовать охлаждающее устройство с очень высоким КПД.

Каким в конечном итоге окажется общий расход энергии у кресла-кондиционера, сказать трудно. Возможно, что в некоторых случаях, например, для мощных сельскохозяйственных машин, кресло-кондиционер окажется весьма кстати.