Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2006 № 07

Повторить эксперимент Вудмэна вы можете на модели. К сожалению, о его аэростате известно мало. Однако из опубликованных данных путем вычислений можно почерпнуть полезные сведения.

Аэростат имел объем 1800 м 2. Допустим, что температура воздуха, наполняющего аэростат, не превышала 100 °C, а температура окружающего воздуха равнялась 15 °C. Тогда каждый кубический метр его должен создавать подъемную силу 0,28 кг, а весь воздух, наполняющий аэростат, — 524 кг. Лодка, два пассажира и балласт могли весить около 300 кг. Тогда на вес оболочки приходится не более 224 кг. Площадь оболочки аэростата (площадь поверхности тетраэдра с ребром 25 м) равна 1000 м 2. Получается, что один квадратный метр ткани, из которой был сделан аппарат, весил не более 224 г. Столько весит прорезиненная ткань или клеенка. Поэтому, если вам не вздумается воспроизвести древнюю ткань перуанцев, то трудностей с материалами у вас не будет.

Далее Вудмэн придал своему аэростату форму тетраэдра. Некоторые комментаторы сравнивают ее с перевернутой пирамидой (а пирамиды, как известно, также встречаются в Перу). Однако аэростаты такой формы известны давно. Делают их такими лишь по соображениям простоты раскроя и изготовления. Но шар значительно выгоднее. Ведь эта геометрическая фигура имеет при том же объеме наименьшую площадь поверхности. Аэростат того же объема (1800 м 3) имел бы диаметр 15 м и площадь поверхности на 30 % меньше. При этом его оболочка только за счет выбора формы оказалась бы легче на 86 кг. (Можно было бы взять в полет еще одного человека!) Но шар в изготовлении сложнее и состоит обычно не менее чем из восьми криволинейных долей.

При постройке модели у нас появится специфическая проблема, вызванная ее масштабом. Чем меньше геометрическая фигура, тем больше площадь ее поверхности, отнесенная к единице объема. Так у описанного аэростата на 1 м 3объема приходилось 0,6 м 2поверхности.

Пластиковый пакет для мусора объемом 100 л, имеет толщину 0,022 мм и весит 20 г. Он должен взлетать, будучи наполнен воздухом при 100 °C. Получить воздух с нужной температурой можно от обычного фена для сушки волос.

Более совершенную модель, оснащенную макетом лодки с фигурками сидящих в ней древних аэронавтов, можно сделать из черного полиэтилена, выпускаемого в рулонах-рукавах шириною два метра. На рисунке дан раскрой аэростата-тетраэдра с ребром 1,5 м. Он состоит из деталей, образующих горловину для наполнения теплым воздухом, и верхней замыкающей, образующей «крышу» аэростата.

Раскрой аэростата-тетраэдра с ребром 1,5 м.

Все детали сшиваются между собою тонкими синтетическими нитками. Для повышения герметичности швы следует проварить с наружной стороны при помощи газовой горелки. Для этого материалы нужно зажать между двух металлических линеек, так чтобы наружу выступало не более 2–3 мм. После этого быстро провести по кромкам пламенем горелки, так чтобы получался четкий гладкий валик расплавленного материала.

Для крепления лодки пришейте, как это и должно быть на настоящем аэростате, «гусиные лапки».

Объем такой модели 0,94 м 3, площадь поверхности 7,9 м 2. Вес оболочки около 220 г. На макет лодки и фигуры древних аэронавтов у вас остается еще 60 г.

У вашей модели на единицу объема приходится в семь раз большая площадь поверхности, чем у аппарата Вудмэна. Это заставляет уменьшать вес нагрузки, но приносит и некоторую пользу. В ясный солнечный день ваша модель будет получать от солнца столько же энергии, сколько дает сжигание 80 г бензина в час. Практически она будет держаться в воздухе столько, сколько на нее светит солнце.

В связи с воздухоплавателями древности можно вспомнить одну из рун, не включенных в окончательный вариант эпоса «Калевала».

Старый мудрый Вяйнямейнен, Вековечный прорицатель, Строил шар из кожи бычьей,/ Из китовой шил он шкуры./ Надувал тот шар он дымом,/ Газом наполнял болотным,/ Плел канаты с жил оленьих,/ Из (жил) лосиных вил веревки…

Далее описывается путешествие героев эпоса на построенном Вяйнямейненом воздушном шаре.

В последнее время карельским художником Анатолием Титовым найдено много документов, говорящих о том, что в Карелии было развито воздухоплавание задолго до того, как оно появилось в Западной Европе. Да и сам эпос «Калевала» насчитывает не одну тысячу лет. На прилагаемом рисунке модель воздушного корабля карелов, выполненная А.Титовым по книге шведского путешественника XVI века Олауса Магнуса. Модели древних карельских аэростатов — это особая тема.

А. ВАРГИН

Чтобы верно настроить радиоприемник или передатчик, к нему следует подвести радиосигналы, частота которых заранее известна, а для тракта усиления промежуточной частоты — сигнал со стандартной частотой 465 кГц. Необходимая для этого промышленная аппаратура — генераторы стандартных сигналов — сложна и дорога. Однако можно собрать очень простой сигнал-генератор, если использовать стабилитрон.

В токе, протекающем через этот полупроводниковый прибор, возникают хаотические тепловые колебания, спектр которых — так называемый «белый шум» — захватывает диапазон от 0,1 до 27 МГц. Если подать их на резонансный контур, тот выделит сигналы, совпадающие с его резонансной частотой.

На рисунке изображена принципиальная схема прибора, где источником широкополосных колебаний служит стабилитрон VD1. Питание на него подается от гальванической батарейки GB1 через переменный резистор R1. Чтобы стабилитрон не оказался замкнут по постоянному току через низкое сопротивление контурных катушек, между ними введен разделительный конденсатор С2, пропускающий радиочастотные колебания к резонансным контурам.

Последние образованы конденсатором переменной емкости С3 и катушками индуктивности L1…L5, подключаемыми по мере необходимости переключателем диапазонов SA2. Это позволяет получить плавную перестройку прибора в общем диапазоне от 100 кГц до 27 МГц, разбитом на поддиапазоны 100…300 кГц, 300 кГц…1 МГц, 1…3 МГц, 3…9 МГц и 9…27 МГц. Понятно, если любителя интересует ограниченный набор поддиапазонов, конструкцию и налаживание приборов можно несколько упростить. Катушки наматываются на каркас диаметром 7,5 мм с подстроечными сердечниками СЦР-1 (от усилителя ПЧ телевизоров) и имеют следующие намоточные данные: L1 — 270 + 270 витков провода ПЭЛШО 0,1; L2 — 260 витков провода ПЭЛШО 0,12; L3 — 80 витков того же провода; L4 — 30 витков ПЭВ-1 0,2; L5 — 10 витков ПЭВ-1 0,2. При этом катушки L1…L3 мотаются внавал, при ширине секции 7 мм, остальные — в один слой виток к витку.