Александр Селюцкий - Вдохновение по заказу. Уроки изобретательства

Вот что напечатала газета «Известия» 11 апреля 1975 года.

«В Канаде разработан проект автомашины необычайно большой грузоподъемности. Новый грузовик условно назван «Титаном». Он будет настолько широким и тяжелым, что эксплуатировать его на обычных дорогах будет практически невозможно.

Расчетная длина грузовика 20,5 метра, ширина — 7,75 метра, кабина поднята над землей на 4,5 метра. Вес автомашины 250 тонн. Считается, что она сможет перевозить за один прием 600 тонн груза.

Дизельный мотор мощностью 3300 лошадиных сил будет вращать мощный генератор, ток которого поступит на четыре электромотора, приводящих в движение колеса диаметром 3,5 метра. Этот грузовик предназначается для перевозок руды на предприятиях горнодобывающей промышленности».

А в самолетостроении? Вот пример из уже упоминавшейся книги Б. Блинова «Загадочный импульс».

«У летчиков и авиационных инженеров прекрасная эмблема: крылышки и пропеллер. Это заявка на идеальный самолет. Действительно, что еще нужно надежному летательному аппарату, предназначенному для рейсов в воздушном океане?.. (Да и само слово «самолет» отдает чем-то идеальным. В свое время твердолобые «практики» упорно отказывались от него — «аэроплан» да и только.— А. С. и Г. С.).

«Стальные руки — крылья», чтобы опереться по законам аэродинамики о воздух. «Пламенный мотор», чтобы создать силу, перемещающую крылья относительно воздуха. А телу самолета — фюзеляжу — можно дать отставку.

Вопрос «Зачем самолету фюзеляж?»— не праздный... Самолеты-гиганты вовсе не прихоть инженеров, а необходимость. Мы их строим потому, что нуждаемся в транспортировке больших грузов на большие расстояния и с большими скоростями. Однако создавать сверхгрузоподъемиые самолеты очень трудно. Пойдемте по, казалось бы, самому естественному пути: начнем увеличивать размеры машины. Будем делать это сначала на бумаге, с помощью цифр и соответствующих вычислений. И тут выясняется, что если самолет увеличить в два раза, то это значит, что площадь его крыла возрастет в четыре раза, а вес машины увеличится в восемь раз. Следовательно, груз, приходящийся на единицу площади крыла, увеличится вдвое. Чтобы обеспечить нужную подъемную силу, придется увеличить скорость. Это можно сделать только за счет увеличения мощности двигателя. Будем повышать мощность двигателей, но тогда возрастет их вес, а кроме того, вес необходимого для них горючего.

Значит, если решать задачу в лоб — то есть увеличивать самолет в размерах,— его полезная нагрузка будет расти все медленнее, а затем начнет падать. Такой большой самолет становится бесполезным.

Природа подтверждает это по-своему: самые большие птицы не летают — разучились! При их весе и размерах удобнее ходить и бегать по земле, а не летать».

Сказанное — яркий пример комплекса технических противоречий, о которых мы рассказывали в главе «Откуда берутся гении».

Как же Б. Блинов пытается решить задачу, ликвидируя эти технические противоречия? По его мнению, задача решается созданием самолета схемы «летающее крыло». Примерно такая схема у сверхзвуковых пассажирских лайнеров: советского ТУ-144 и англо-французского «Конкорд».

Так ли уж «идеально» это решение?

А если нас устраивает скорость порядка 200 км в час? Теперь вы можете предложить подходящее решение?

Ну, конечно, дирижабль. Ему не нужно создавать подъемную силу, вся мощность двигателей пойдет лишь на создание крейсерской скорости. Нам же часто не нужна большая скорость, нам нужна грузоподъемность. Нужно ли говорить, что горючего в этом случае потребуется гораздо меньше. Не нужны и аэродромы с их гигантскими (до двух километров) взлетными полосами, достаточно лишь ангаров. Не случаен поэтому всевозрастающий интерес к дирижаблестроению в Англии, ФРГ, Франции. У нас также вынашиваются проекты использования дирижаблей в районах Сибири и Дальнего Востока, где самая острая проблема — транспортировка (грузов хватает).

В частности, газета «Лесная промышленность» напечатала сообщение, что предполагается использовать дирижабль на лесозаготовках в условиях бездорожья и в горных районах, где нецелесообразно (неэкономично) строить временные дороги для транспортировки древесины.

Да, нетрудно понять, отчего специалисты так и не смирились с «вымиранием» летательных аппаратов «легче воздуха». Ведь они обладают свойствами, которых нет у других видов воздушного, морского н наземного транспорта. Пассажира реактивного лайнера мало интересует, какую скорость развивает самолет. Счет часам ведется по времени путешествия «от двери до двери». Дорога от дома до аэропорта порой сводит на нет стремительность перелета. Современный дирижабль быстроходнее своих предшественников. Он будет разгоняться до 300 километров в час, поднявшись чуть ли не из центра города. 14—15 часов понадобится пассажиру, чтобы перенестись из Москвы в Душанбе. Сравните эти цифры с 9—11 часами, которые мы тратим на то, чтобы доехать автобусом из центра Москвы до аэропорта, пересесть на ИЛ-18, долететь до аэропорта столицы Таджикистана п вновь автобусом добраться до центра города. Потеря времени при полете на дирижабле не так уже велика, а хлопот куда меньше.

Дирижабль имеет все шансы стать идеальным пассажирским транспортом. Вот цифры.

На одного пассажира воздушного корабля приходится всего 5—7 лошадиных сил вместо 210—230 у турбореактивного самолета. Вероятно, многие предпочли бы лететь на дирижабле, пусть даже в три раза медленнее, заплатив в несколько раз меньше за билет. Вспомните трансатлантические лайнеры. Скорость, с которой они пересекают океан, ничтожна по сравнению со стремительностью реактивного ИЛ-62. Тем не менее желающих совершить морское путешествие предостаточно. Еще бы — комфорт и безопасность!

Рассмотрим в качестве еще одного примера задачу о гоночном автомобиле — ее мы давали в главе «Откуда берутся гении». Речь шла о том, что гонщику очень важно видеть колеса своего автомобиля для прикидки возможности наклона на виражах. Для этого колеса вынесены за капот. Но это делает автомобиль менее обтекаемым и снижает скорость. Закрыв же колеса обтекателями, мы делаем их невидимыми для гонщика.

Итак, шаг 2—3. Дана система из колеса и обтекателя. Сквозь обтекатель не видно положение колеса.

Шаг 2—4. а) обтекатель (элемент, который можно менять);

б) колесо (элемент, который трудно видоизменить). К колесу автомашины предъявляется много требований, любое изменение может вступить в конфликт с этими требованиями. К обтекателю предъявляется только одно требование — сохранение определенной формы. Значит, обтекатель — в условиях данной задачи — менять легче.