Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2014 № 04

Так довольно длинно называлось мероприятие, которое вот уже в пятый раз проводят Торгово-промышленная палата и ЦВК «Экспоцентр» на Красной Пресне. Среди множества экспонатов наш специальный корреспондент Станислав Славин особое внимание обратил на разработки, представленные юными техниками.

— На Международной космической станции вентиляторы работают круглые сутки, — начал свой рассказ 7-классник из Екатеринбурга Антон Щербаков. — И хотя космонавты иногда жалуются на шум, они понимают: выключить вентиляторы нельзя. В невесомости законы конвекции не работают, теплый и холодный воздух не перемещается под воздействием сил тяжести, помещения не проветриваются. Так что хочешь не хочешь — шум работающих механизмов приходится терпеть…

И вот Антон вместе со своим научным руководителем, заведующим лабораторией робототехники и механотроники Института информатики и информационных технологий Уральского государственного политехнического университета, кандидатом физико-математических наук, доцентом Олегом Александровичем Горновым разработал конструкцию бесшумного электромотора, который может быть использован для перемешивания и электростатической очистки воздуха от пыли на орбитальных космических станциях.

— В основу нашего изобретения, на которое получен патент, положен эффект Бифельда — Брауна, — продолжал рассказывать Антон. — Суть его заключается в том, что в заряженном конденсаторе под высоким напряжением возникает сила, стремящаяся переместить его в сторону положительного электрода.

Впервые электрическое явление возникновения ионного ветра, который передает свой импульс окружающим нейтральным частицам, напомним, открыли независимо друг от друга немецкий исследователь Пауль Альфред Бифельд и его американский коллега Томас Таусенд Браун еще в 20-е годы прошлого века. С тех пор данный эффект не раз пытались использовать в самых различных целях, но дальше изготовления демонстрационных моделей дело обычно не двигалось.

Антон, исследовав этот эффект вместе со своим руководителем, разработал оригинальный электродвигатель, который работает при напряжении 15–30 кВ. Частота вращения ротора этого двигателя пропорциональна величине подаваемого напряжения. При работе мотора не возникают помехи, которые могли бы помешать работе оборудования станции. А применение в конструкции недорогих пластиков делает электродвигатель вполне доступным для использования не только в космосе, но и на земле.

Сегодня ведется много разговоров о создании скоростных поездов во всем мире. Не остались в стороне от этой темы и ребята из школы № 39 Юго-Восточной железной дороги ОАО «Российские железные дороги». Школьники 10-11-х классов продумали, сконструировали и построили действующую модель российского скоростного электропоезда. Об ее особенностях мне рассказал один из участников работы, Станислав Плевако.

— Все, наверное, слышали о скоростных поездах «Сапсан» и «Аллегро», которые начали курсировать на некоторых железнодорожных маршрутах страны, — начал свой рассказ Станислав. — Многие хвалят разработку немецких конструкторов. Однако нашим специалистам известны и недостатки этих моделей. Дело в том, что изначально эти поезда были рассчитаны на западную колею, которая не так широка, как российская, а также на более мягкий климат Западной Европы. Так что для условий нашей страны эти поезда пришлось приспосабливать — ставить их на другие колесные пары, учитывать сибирские морозы. Но все равно получилась довольно нежная конструкция…

Школьники под руководством российских специалистов постарались учесть не только наши природные и технические возможности, но и придумать что-то принципиально новое. Так, разработанный ими поезд предлагается сделать двухэтажным.

— В двухэтажных вагонах, которые ходят между Адлером и Москвой, на второй этаж трудно подниматься по узкой лестнице, особенно с багажом. Да и сами купе не очень просторные, — рассказывал Станислав. — Наша конструкция вагона на 70 пассажиров предполагает, что второй этаж, напротив, будет самым комфортабельным. Здесь размещаются спальные купе на 2 человек, а внизу — стандартные отделения на 4 пассажиров.

В общей сложности ребята работали над своим проектом около полугода и представили на форум действующую модель поезда из двух вагонов. Модель была проверена в аэродинамической трубе и показала, что поезда такой конструкции вполне смогут развить скорость до 470 км/ч.

Модель скоростного российского электропоезда.

Школьницы из г. Ирбита Свердловской области — Анна Лукиных и Настя Шабалина — разработали и изготовили вещь, необходимую многим. Мы рассказывали в журнале о самодельных сумках-холодильниках, которые можно изготовить своими силами. Однако должны признать, что те сумки во многом уступают конструкции, которую разработали девушки.

— Мы специально сделали нашу сумку-трансформер большой, объемом 38 л, чтобы ее содержимого хватило на всю семью или компанию друзей, — рассказала мне Анна Лукиных. — Внутри сумка разделена передвижными перегородками на 4 отсека. Стенки сумки двойные, из изолона, чтобы холод внутри держался подольше. А съемная крышка сумки может при необходимости послужить своеобразной столешницей. Если ее поместить, скажем, на пенек, получится отличный столик для всей компании.

Внутри этой сумки помещается еще одна, поменьше, объемом 17 л. На ее дно кладется контейнер с хладагентами, а сверху — продукты, которые наиболее важно поддерживать в замороженном состоянии, — например, рыба, мясо, пельмени или, скажем, мороженое.

Сумка сшита из искусственной кожи и рассчитана, прежде всего, на перевозку в автомобиле или в туристическом автобусе. Можно, конечно, везти ее и в электричке, но тогда для переноски понадобятся два человека. Одному все-таки тяжело. На месте стоянки можно оставить саму сумку в багажнике, а с собой на прогулку взять отстегивающуюся термосумочку-карман объемом 2 л. На длинном ремне ее можно повесить на плечо, и, как показал опыт, 2 часа прохладительные напитки в такой сумке остаются холодными.

Аня Лукиных демонстрирует сумку-трансформер.