Владимир Петров - Стандарты изобретательства

Рис. 9.22. Внутрикостный имплантат с памятью формы.

Патент РФ 2 513 690

1 — опорная головка; 2 — внутрикостная часть; 3 — пришеечная часть; 4, 5 — активные элементы; 6 — граница закругления.

Пример 9.61. Телескоп

Телескоп Максутова, объединяет линзовые и зеркальные оптические системы. У каждой из этих систем есть свои погрешности, когда эти системы были объединены, то погрешности взаимно компенсировали друг друга.

Пример 9.62. Подъем затонувших судов

Раньше подъем затонувших судов осуществлялся путем прикрепления к корпусу металлических цистерн (понтонов), наполненные водой. Воду вытесняли сжатым воздухом, они всплывали, увлекая за собой корабль. Это была трудоемкая, длительная операция.

Затем были попытки герметизировать затонувшее судно, его закачивали воздухом. Работа по герметизации требовала больших усилий.

В дальнейшем в затонувшее судно стали закачивать по трубопроводу водонепроницаемые шарики пенополистирола. Этот способ не требовал герметизации судна, но шарики скапливались под потолком трюма и при подъеме судна в случае качки легко смещались к одному борту — опасность новой аварии в этом случае очень велика.

Также для этих целей в судно пробовали закачивать полиуретановую пену. Она вытесняет всю воду, быстро затвердевает и прикрепляется к переборкам судна. Пена автоматически заделывает все мельчайшие отверстия и трещины. После подъема эта пена легко удаляется. Такой способ позволяет поднимать суда даже при сильном волнении на море.

Этот принцип может быть использован и для спасения летательных аппаратов, затонувших в результате аварии. Подробная история подъема затонувших кораблей описана в книге Джозефа Н. Горза 172 172 Горз Джозеф Н. Подъем затонувших кораблей. Пер. с англ. — Л.: Судостроение, 1978. — 352 с., ил. 11. С. 328—331. URL: http://lib.ru/HISTORY/GORZ/pod_em_korablej.txt_with-big-pictures.html . .

Возник вопрос: как предотвратить закупоривание шланга, по которому подается пена, пенопластом?

Значит, пена должна образовываться непосредственно в затонувшем судне или в сопле, из которого она выходит.

Для этого разделили пенообразующее вещество на два основных компонента, которые доставляются в отдельных цистернах. Они подаются по шлангам. В конце шланги соединяются в насадке и подогреваются для получения вспененной пластмассы (рис. 9.23) 173 173 Патент США 3 057 694. .

Рис. 9.23. Подъем затонувших кораблей. Патент США 3 057 694

В дальнейшем это устройство совершенствовалось, например, в патентах (рис. 9.24, 9.25) 174 174 Патент США 3 269 342, а. с. 965 894 и другие. .

Рис. 9.24. Подъем подводных объектов. Патент США 3 269 342

Рис. 9.25. Устройство для подъема затонувших судов. А. с. 965 894

1, 2 — емкости компонентов; 3 — смесительное устройство; 4, 5 — шланги; 6 — электрический подогреватель; 7, 8 — насосы подачи компонентов; 9, 10 — промывочные насосы.

Пример 9.63. Концентрация солнечной энергии

Концентрация солнечной энергии осуществляется с помощью зеркал, как правило, гиперболической формы. В фокусе гиперболоида расположена емкость, заполненная жидкостью, например синтетическим маслом, которое нагревается до 400 °С. Эта жидкость поступает в теплообменники, превращая воду в пар высокого давления, поступающий на турбину, которая вырабатывает электроэнергию.

В данном примере концентрация энергии осуществляется за счет использования геометрического эффекта — гиперболоида, и осуществлен переход от объема к точке.

Пример 9.64. Измерение магнитного поля

Напряженность магнитного поля измеряют с помощью магнитной жидкости.

Измерительное устройство — это сосуд с магнитной жидкостью, в которой плавает немагнитный стержень с нанесенной на него шкалой (рис. 9.26).

Рис. 9.26. Измерение магнитного поля. А. с. 373 669

Сосуд вносят в магнитное поле, псевдоплотность жидкости пропорционально возрастает, стержень выталкивается, и поверхность жидкости указывает на его шкале величину напряженности поля 175 175 А. с. 373 669. .

Пример 9.65. Судно с убирающимися подводными крыльями

Во Франции изобрели судно с самостоятельно убирающимися подводными крыльями.

На малой скорости кронштейны и крылья, обладающие положительной плавучестью, сами укладываются в ниши на корпусе. На большой скорости носовое крыло удерживается в отведенном состоянии тягой двигателя, а кормовые — силой сопротивления (рис. 9.27) 176 176 Заявка Франции 2 464 176. Судно с убирающимися подводными крыльями. Реферативный журнал (РЖ) «Водный транспорт», 1982, №6а, С. 50 .

Рис. 9.27. Убирающиеся подводные крылья.

Заявка Франции 2 464 176

Пример 9.66. Источник света, не потребляющий электроэнергию

Компания Sharp выпустила светильник SharpLumiwall, не потребляющий электроэнергию. Он работает на солнечной энергии.

SharpLumiwall — это стекло с солнечными панелями (они располагаются с внутренней стороны стекла). Одновременно это стекло является источником света.

В течение дня SharpLumiwall с помощью солнечных панелей преобразует солнечный свет в электрическую энергию, накапливает ее (само стекло в течение дня становится матовым), а ночью ее расходует, при этом являясь интересным и оригинальным пространственным источником света 177 177 Sharp Lumiwall: Solar-Powered Wall of Light URL: http://gizmodo.com/190295/sharp-lumiwall-solar-powered-wall-of-light . .

Пример на накопление энергии.

Пример 9.67. Подавление шумов

Один из способов погашения шумов. Шумы улавливаются микрофоном, инвертируются и подаются обратно такой же амплитуды. Сигналы складываются и уничтожают друг друга.

Пример 9.68. Защита от царапин

Чтобы защитить от царапин и повреждений дверцы автомобиля, открываемые на тесной стоянке, и при этом не портить внешний вид автомобиля, компания Форд разработала выдвигаемый при открывании дверцы защитный протектор. При закрывании дверцы протектор складывается в специальную нишу, причем процесс занимает по времени 60 миллисекунд (то есть он срабатывает даже в том случае, если быстро хлопнуть дверцей) 178 178 Популярная механика, 2012, №1. С. 22. .

Пример 9.69. Узкополосная система связи

Большинство традиционных радиотехнических систем являются узкополосными — т. е. работают в полосе частот, много меньшей, чем их несущая частота.

В узкополосных системах связи передача информации осуществляется за счет модуляции синусоидального электромагнитного колебания. Фактически для передачи информации необходим некий несущий гармонический сигнал, выполняющий функцию транспорта для доставки информации. Однако сам по себе гармонический сигнал не несет никакой полезной информации, а только расходует энергию. Как быть?

Несущий сигнал предварительно подвергают модуляции, таким образом он передает данные. Процесс модуляции как раз и заключается в том, чтобы закодировать в исходном несущем сигнале необходимую информацию.