Юный техник, 2007 № 03
Шрифт:
Самое сложное здесь — крылья. Они занимают много места и могут мешать движению по дороге.
Не станем выдумывать что-то особенное. Известны крылья, складывающиеся легко и просто, словно веер. На заставке вы видите мотодельтаплан, созданный в КБ имени Антонова в начале 1980-х годов. Как сообщали тогда газеты, тележка этого аппарата была снабжена управляемым колесом и могла за счет тяги винта двигаться по земле со сложенным крылом.
С тех пор в развитии крыла дельтаплана сделаны значительные успехи. Возросло, например, его аэродинамическое качество — отношение подъемной силы к сопротивлению. Сегодня оно достигает 10 и более.
Кроме того, крыло легко складывается и совсем не много весит. Все это говорит в пользу летающего автомобиля с крылом
Представим себе мотодельтаплан с крылом, оснащенным механизмом для быстрого складывания, закрытой кабиной и приводом на колеса с независимой подвеской. Необходимость соединения двигателя такого аппарата то с винтом, то с колесами задача довольно трудная. Попробуем решить ее на уровне XXI века. Двигатель вращает электрогенератор, а от него работают электродвигатели, вмонтированные в каждое колесо. Тогда наш аэромобиль становится полноприводным вездеходом, сможет быстро и устойчиво двигаться по шоссе и даже по бездорожью.
Но есть еще одна стихия, движение по которой не менее трудно, чем по болотистой местности. Это улицы, с их пробками и частыми остановками и стартами, приводящими к огромному расходу топлива. С выбранной схемой решается и эта проблема. Поставим между генератором и моторами молекулярный конденсатор. Тогда основной двигатель сможет работать на малой мощности в самом экономичном режиме, постоянно заряжая этот конденсатор. При необходимости быстрого разгона после остановки на светофоре моторы колес возьмут из него добавочную электроэнергию. Расчеты, проделанные автомобилистами, показывают, что при такой схеме автомобиль при езде по городу будет расходовать 3–5 л бензина на 100 км.
Схема с конденсатором полезна и для автомобиля летающего, поскольку ему важен как можно более короткий пробег на взлете. Для этого необходимо максимально поднять мощность двигателя на взлете. Вспомним, что электрогенератор легко обращается в двигатель, стоит лишь подать напряжение от конденсатора на его клеммы. И тогда его мощность добавится к мощности двигателя, вращающего винт, что, несомненно, должно уменьшить длину разбега.
На модели можно это сделать иначе, подключая при разбеге двигатели колес к конденсатору и работающему на максимальной мощности генератору. Крыло модели (рис. 2) имеет два лонжерона, выгнутых из дюралюминиевой трубки диаметром 10 мм. На них надета обшивка из плотной, но легкой ткани.
Рис. 2
В заднюю кромку обшивки крыла вставлена сложенная вдвое стальная авиамодельная корда. Ее натяжение регулируется специальными винтами по концам лонжерона. Профиль крыла создает единственная нервюра из стальной проволоки диаметром 3 мм. В средней части крыла корда закреплена на штифте, установленном в поперечной балке. Лонжероны, нервюра и поперечная балка соединяются в один узел при помощи кусочка дерева с отверстиями и закреплены на клею. Все остальные элементы конструкции выполнены из дюралюминиевых трубок диаметром 6 мм. Крыло получается очень легким и настолько жестким, что ему не требуются расчалки.
Крыло подобной конструкции, но с мощными лонжеронами обтекаемого профиля можно применить и на «настоящем» аэромобиле. В узлах соединения лонжеронов с нервюрой и корпусом можно поставить замки и шарниры, которые позволят разворачивать и складывать крыло в считаные минуты. Но вернемся к модели.
При весе около 1 кг для нее подойдет двигатель мощностью 200 Вт. Можно применить электродвигатель МУ-50 с питанием от источника постоянного тока 36 В. Время работы его в таком режиме не должно превышать 2–3
Авион Адера, самолет со складными крыльями летучей мыши (1890 г.).
Для привода колес возьмите агрегаты от старой модели танка, соединенные с задними колесами при помощи пассиков. Переднее колесо сделано свободным, поворотным, самоустанавливающимся. При такой схеме управление автомобилем можно производить так же, как у танка и трактора, изменяя скорость и направление вращения моторов задних колес.
Степень сложности модели зависит от намерений. На ней можно проработать общий дизайн аэромобиля. Корпус ее можно выклеить на болванке из стеклоткани или из бумаги. Это гораздо проще. Бумажная «скорлупка» должна быть отшпаклевана и покрашена нитроэмалью.
Если у вас появилось желание строить полноразмерный аэромобиль, то учтите, что описанная модель поможет нам продемонстрировать лишь отдельные моменты ее взлета и посадки, но ничего не скажет о ее устойчивости в свободном полете. Вообще степень схожести модели летательного аппарата с оригиналом зависит от отношения длины модели к ее скорости, выражаемой так называемым числом Рейнольдса. Более подробно о связи между моделью и оригиналом вы можете узнать из книги В. Костенко, Ю. Столярова «Мир моделей», Москва, 1989 г.
ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ
Переводчик с кошачьего
Ни для кого не секрет, что кошки, собаки, мыши (как обычные, так и летучие), а также насекомые способны воспринимать ультразвуки. Нам природой этого не дано, а как бы было интересно послушать звук того мира, в котором живут наши любимцы!
Впрочем, решение есть. Нужно лишь превратить неслышимые звуки в слышимые. Как? Очень просто. Воспользуемся методом, применяемым в супергетеродинных радиоприемниках. В его смесителе из частоты любого принимаемого сигнала вычитается частота гетеродина, и получается сигнал, проходящий через «ухо» приемника, усилитель промежуточной частоты.
Так мы и сделаем. Возьмем смеситель, на один из его входов подадим ультразвуковой сигнал, а на другой — сигнал от гетеродина. Частоту его подберем такой, чтобы после вычитания у нас получился сигнал звукового диапазона. Взятый с него сигнал нет нужды детектировать, ведь его и так можно услышать.
Электрическая схема для приема и преобразования сигналов ультразвуковых частот приведена на рисунке 1.
Сигналы биологических объектов воспринимает высокочастотный пьезомикрофон ВМ1. Сразу заметим, что для лучшего согласования высокоомного источника электрических сигналов с последующими цепями может оказаться полезным ввести между ним постоянный резистор с сопротивлением в несколько сотен килоом либо выполнить усилительный каскад по схеме составного транзистора. Сигнал с микрофона через фильтр верхних частот C1, R1, С2, R3 подается на усилительный каскад, в котором работает транзистор VT1. С его нагрузки — резистора R5 — усиленный сигнал через вторую ступень фильтрации С5, R6, С6, R7, С7 поступает на вход преобразователя, собранного на транзисторе VT2. Преобразователь выполнен со встроенным гетеродином; в его колебательный контур входят катушки индуктивности L2 и переменный конденсатор С10.