Юный техник, 2008 № 01
Шрифт:
ВЕРТОЛЕТ-ТРАНСФОРМЕР
Создать вертолет, способный превращаться в самолет, предлагает Александр Сидуков из г. Новосибирска. Вертолет — полезная машина, но летает он значительно медленнее, чем самолет, и вот почему.
Его подъемную силу создает большой воздушный винт, лопасти которого вращаются в горизонтальной плоскости; тот же винт за счет небольшого наклона оси создает и горизонтальную тягу.
Присмотримся к тому, что происходит на лопастях.
Одна из них движется
Возникает ситуация, когда винт не держит машину в воздухе и не тянет, а мощность двигателя не позволяет достичь больших скоростей; 300–350 км/ч — вот предел для вертолета обычной схемы. Потому конструкторы работают над летательными аппаратами, которые сочетают в себе свойства вертолетов и самолетов. Так появилась идея вертолета-трансформера, способного взлетать вертикально, превращаться в самолет и летать с большой скоростью, а затем снова становиться вертолетом и садиться вертикально.
Вертолеты-трансформеры имеют небольшие крылья и отдельные винты, создающие горизонтальную тягу. Но одного этого для достижения высоких скоростей недостаточно. Несущий винт по-прежнему продолжает мешать быстрому полету, поэтому было предложено после набора достаточно высокой скорости его останавливать. А что же с ним делать дальше?
Одно время конструкторы были рады и тому, чтобы винт просто как можно меньше мешал. В полете его разворачивали вдоль корпуса, в положение, когда его сопротивление невелико. Машина превращается в самолет и летит за счет тяги вспомогательного винта и крыльев. Однако превращение такого аппарата из самолета в вертолет сопровождалось потерей равновесия и приводило к катастрофе.
Тогда нашли иное решение. Согласитесь, каждая лопасть винта — это своеобразное крыло. Вот и попытались конструкторы, остановив винт, закрепить его так, чтобы лопасти стали поперек набегающего потока воздуха и каждая из них превратилась бы в крыло. А лопастям винта придали симметричный профиль. Такие лопасти и получающиеся из них крылья оказывают воздушному потоку более высокое сопротивление. Но этим можно пренебречь, поскольку появляется возможность создания вертолета, летящего со скоростью самолета.
Александр Сидуков пошел в этом же направлении еще дальше. Лопасти его винта после остановки разворачиваются немного назад и весь винт в целом превращается в стреловидное крыло, пригодное для работы даже на сверхзвуковых скоростях.
Правда, и в этом случае одну из лопастей набегающий поток обтекает «задом наперед», что может привести к опрокидыванию машины. Однако Александр предусмотрел механизм изменения кривизны. Это позволит выровнять их сопротивление и подъемную силу.
Экспертный совет ПБ присудил Александру Сидукову авторское свидетельство.
СОЛНЕЧНЫЙ РОБОТ — ЗАВОЕВАТЕЛЬ ПЛАНЕТ
Для работы в опасных условиях далеких планет О.Н. Гуськов из
Надо сказать, что над подобными конструкциями инженеры и ученые работают давно и добились немалых успехов. Известно несколько вариантов подобных машин. Но есть, конечно, и нерешенные задачи. Так, например, пока не удалось добиться, чтобы двуногий робот сохранял равновесие на больших скоростях, как человек. Но нужно ли роботу, предназначенному для далеких планет, сходство с человеком?
При внешней простоте современный робот устроен очень сложно.
Наш «Луноход-1», запущенный на Луну в октябре 1970 г., уже мог выполнять многие из задач, на него возлагаемых. Аппарат двигался по Луне и строго выполнял все предписанные ему действия по командам с Земли. Ходовая часть его состояла из восьми колес с электромоторами, и никаких проблем с устойчивостью лунохода не существовало. Ничто не мешает оснастить подобный аппарат парой или даже двумя парами механических рук, и он сможет выполнять многие строительные работы, будучи при этом гораздо проще двуногого робота.
И все же работы идут во всех направлениях. Ведь где-то, например, при исследовании пещер или при возведении на Луне каркаса сложного сооружения может понадобиться устройство, по своей «анатомии» полностью подобное человеку.
А оружие… Нужно ли оно роботу-строителю?
Допустим, появились инопланетные корабли, стоит ли с ними воевать? Сам факт их появления означал бы, что мы, люди, не единственные во Вселенной разумные существа! Согласитесь, это было бы здорово!
СВЕРХСКОРОСТНАЯ ПОДВОДНАЯ ЛОДКА
«Я читал, что у нас разработана торпеда «Шквал», движущаяся под водой со скоростью более 100 м/с, — пишет Юрий Воробьев из Архангельска. — Такая скорость достигнута за счет применения в торпеде секретного способа снижения сопротивления. Предлагаю на этом принципе построить сверхскоростную подводную лодку».
Рассмотрим предложение Юрия. Начнем с того, что секрета в примененном на торпеде способе снижения сопротивления нет. Его открыл еще в 1921 году великий русский аэрогидромеханик П.Д. Рябушинский. Он снабдил обтекаемое тело этаким «пятачком» на носу и поместил его в быстрый поток воды. Сначала давление потока на тело было огромным, но затем снизилось почти до нуля: тело оказалось заключено внутри прозрачной полости — каверны. Вода, обтекая каверну, нигде не соприкасалась с поверхностью тела, и обычных сил трения не было. Оставалась лишь небольшая сила удара потока воды по крохотному пятачку в носу тела. Эти эффекты и позволили резко снизить сопротивление торпеды.