Юный техник, 2007 № 05

Журнал Юный техник

Вообще-то у всех летающих животных и у большинства самолетов есть хвост. Но хвосты бывают разные. Сделайте две простейшие бумажные модели и запустите их. Модель а порадует вас устойчивым прямолинейным полетом. Модель б, как ее ни регулируй, прямо летать не будет.

В сильно упрощенном виде это объясняется так.

В самолетах классической схемы (модель а) есть вертикальное хвостовое оперение, отнесенное далеко назад от крыла. При малейшем отклонении в направлении полета на нем возникают силы, стремящиеся вернуть модель в прежнее положение. Отклоняющие силы, как правило, значительны и возникают на крыле. Восстанавливающие силы,

возникающие на вертикальном хвостовом оперении, напротив, малы. Но в самолетах классической схемы они приложены к длинному фюзеляжу, который работает как рычаг и с большой силой разворачивает крыло, «автоматически» устраняя отклонение в горизонтальной плоскости. Так обеспечивается путевая устойчивость.

Благодаря такому автоматизму многие самолеты классической схемы способны летать, даже если летчик бросит управление.

Сделаем из бумаги две простейших модели..

Те птицы, которым посчастливилось иметь длинные хвосты, например павлины, также пользуются этим эффектом. Но летают они плохо: длинный хвост создает дополнительное сопротивление. Вообще-то у всех птиц есть хвосты. Но чаще всего они у птиц короткие и служат в основном для управления при взлете и посадке.

Модель Мак-Криди имела каркас из углепластика, напоминающий формой скелет ящера. Он был обтянут синтетическими пленками на основе винила, фактура которых максимально имитирует внешний вид поверхности живых тканей. На этом сходство с птерозавром заканчивалось.

Модель, в отличие ящера, крыльями не махала, а совершала планирующий полет. Правда, ее крылья благодаря электромоторам могли поворачиваться в многочисленных суставах, но этим достигалось лишь управление полетом. Для того чтобы модель полетела, ее сбрасывали с самолета.

Аналогичную модель построили энтузиасты из аэроклуба в Сан-Франциско. Внешний вид ее выполнен с максимально возможной точностью. Но автопилота в распоряжении команды не оказалось, поэтому устойчивость модели обеспечивается при помощи обычного самолетного хвоста.

Однако все трудности, связанные с устойчивостью полета копии летающего ящера отпадут, если за прототип взять рамфоринха — ящера, имевшего хвост.

Рамфоринх— ящер с длинным хвостом.

Скелет этого ящера лучше сделать из бамбука. Но для этого нужны определенные навыки, да и материал высокого качества и без узелков. Поэтому используйте обычный шпон. На большой доске или плите ДСП начертите каркас в натуральную величину и набейте по линиям первый ряд тонких гвоздей. Затем расположите вдоль них полоски шпона, смазывая их клеем ПВА и скрепляя по ходу дела вторым рядом гвоздей. Так можно делать каркас переменной толщины. В отдельных, наиболее нагруженных, местах он может состоять из 5–6 слоев шпона. Однако для получения точной формы необходимо, чтобы нигде не было менее 2 слоев. После полного высыхания клея (6–8 часов) выньте гвозди и снимите готовый каркас.

Голову и тело ящера на этом каркасе можно сделать из ваты. Для этого обмотайте ею каркас в нужных местах,

затем смажьте мучным клейстером и путем лепки придайте им форму. Когда клейстер высохнет, эти места следует покрасить нитроэмалью.

Самая сложная процедура изготовления рамфоринха — это обтяжка крыльев. Легкий материал с фактурой кожи ящера стоит дорого. На первых порах крылья можно обтянуть переливающейся пленкой для упаковки подарков. Ее наклейте при помощи клея «Момент». (Работать и сушить клей нужно на свежем воздухе!) Если на обтяжке получатся складки — не беда. Их можно разгладить и натянуть, подержав возле крыла электрический утюг или фен.

Регулировка модели сводится к подбору оптимального веса положения центра тяжести при помощи небольших грузов. Аэродинамическое качество ее, как и у американских моделей, будет невысоким — около 7. Это в 4–5 раз меньше, чем у модели планера. Но зато все увидят парящего в небе птерозавра. Вполне можете прославиться.

По такой технологии делаем ящеров.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ

Пусть микробы работают на нас

В «Юном технике» № 3 за 2003 год была опубликована статья «Зачем роботу мясо». Напомним вкратце.

Кусочки сахара или мяса закладывают в реактор, где особые микроорганизмы превращают их в метан и водород. Полученные газы служат источником энергии для топливного элемента, а уж он дает необходимое моторам робота электричество. Между тем, микробы могут давать электроэнергию, что называется, напрямую.

Вот описание гальванического элемента, в котором работают микроорганизмы, пищей для которых могут служить отруби или, если их нет, хлопья «Геркулес».

Насыпьте в баночку от сыра столовую ложку «Геркулеса» и залейте водой. Затем опустите в нее пластину из оцинкованного железа и пластину из меди. Площадь пластин должна быть не менее 3—10 см ².

Через некоторое время содержимое банки начнет бродить под действием случайно попавших микроорганизмов. (Если процесс затянется, добавьте в смесь кислого молока.) Рано или поздно среда в сосуде станет кислой. Кислота начнет действовать на цинк, и ваше устройство превратится в гальванический элемент с ЭДС 1,3–1,5 В.

Элемент маломощен, его внутреннее сопротивление достаточно велико, поэтому удобнее измерять его напряжение при помощи высокоомного вольтметра, например, цифрового.

Другое дело — если собрать несколько таких элементов в батарею. Электроды при помощи винтов закрепите в их крышках. Крышки при этом должны прочно держаться на закраинах баночки, но в них обязательно должно быть несколько отверстий общей площадью не менее 3–5 см ², через них будет проходить воздух, необходимый для дыхания микроорганизмов.