Юный техник, 2009 № 06
Шрифт:
Технические характеристики:
Длина автомобиля… 4,315 м
Ширина… 1,815 м
Высота… 1,325 м
Дорожный просвет… 110 мм
Колесная база… 2,650 м
Снаряженная масса… 1537 кг
Допустимая полная масса… 1820 кг
Объем двигателя 3498 см 3
Мощность двигателя… до 358 л.с.
Максимальная скорость… 250 км/ч
Объем топливного бака… 80 л
Диаметр разворота… 11
Время разгона до 100 км/ч… 6 с
Средний расход топлива… 11,7 л/100 км
ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКА
О чем рассказала старая книга
Наука и техника так быстро шагают вперед, что иногда без внимания остаются поистине удивительные находки ученых. В редакцию попала редкая книга, написанная семьдесят восемь лет назад. Автор ее, наш старейший и уважаемый академик Абрам Федорович Иоффе. Для того, кто сможет в ней разобраться, эта книга читается, как приключенческий роман.
Физики в то время все делали сами: электронные лампы, источники питания, измерительные приборы. Без помощи электроники они измеряли тысячные доли вольта приборами с потрясающими даже по современным меркам параметрами. Сами делали очень легкие высоковольтные конденсаторы, которые при включении в высокочастотную цепь начинали вести себя как громкоговорители, управляли многоамперными токами посредством токов в миллионы раз меньших и делали это при помощи очень странных устройств. Вот одно из них.
Представьте: закругленная пластина из шифера, литографского камня или агата толщиною около 10 мм. С плоской стороны к ней приклеена медная обкладка, а с другой, закругленной, закреплена гибкая тонкая фольга из алюминия или бронзы.
При подаче постоянного напряжения 220 В на этот своеобразный конденсатор листок фольги прижимался к диэлектрику с силой порядка одного килограмма! Попробуйте посчитать эту силу через формулы из учебника, и у вас получится сила примерно в миллион раз меньше!
Академик А. Ф. Иоффе(1880–1960).
Комментируя это удивительное устройство, академик писал: «Мы не можем останавливаться… на причинах этого весьма интересного явления, заметим только, что эти силы могут быть объяснены тонким, плохо проводящим переходным слоем между полупроводником и металлом, на который и «садится» все напряжение…»
Агат, типографский камень и шифер в то время называли полупроводниками. Но смысл в это слово вкладывали совсем не тот, что сегодня. Тогда он означал лишь то, что электрическое сопротивление этих веществ меньше, чем у изоляторов, но больше, чем у металлов.
Но вернемся к описанию устройства. Получаемая в нем сила применялась для замыкания контактов, через которые могли проходить токи порядка нескольких ампер. Получалось реле, которое потребляло не более 0,00011 Вт.
На подобном принципе работало и другое реле. На металлический вал надевали цилиндр из литографского камня, а сверху легко прижимали к нему гибкую стальную ленту. Цилиндр вращали от электромотора, и при обычных условиях сила трения ленты о цилиндр была очень мала. Но стоило подать напряжение, как она возрастала в сотни раз, и электромотор начинал тянуть ленту. Такое устройство могло переключать токи в сотни ампер, но этим его возможности не исчерпывались.
Сверхчувствительное
Y— верхний контакт; I— гибкая пластина из фольги; Н— слой камня; II— нижняя обкладка; J— нижний контакт.
Реле с механическим усилением мощности:
J— металлический вал; I— агатовый цилиндр.
Как выяснилось, сила трения здесь была пропорциональна приложенному напряжению и могла изменяться с частотой в несколько килогерц. В одном из экспериментов стальную ленту соединили с диффузором, и получился громкоговоритель. Звучал плохо, но очень громко. Это был фактически механический усилитель низкой частоты.
Тем, кто хотел бы повторить опыты академика Иоффе, поясним: шифер, примененный в конденсаторе, это совсем не тот знакомый нам волнистый кровельный материал из асбоцемента. В опыте применялся минерал с тем же названием — широко распространенный в природе продукт кристаллизации глины. Добытый из земли природный шифер в наши дни разрезают на плитки и ромбики, предназначенные для покрытия полов и крыш. Так что его можно недорого купить на строительных рынках.
Типографский камень — это особый вид твердого мелкозернистого известняка. Ранее его применяли в типографском деле, но заменили металлами и пластмассами. Сегодня твердый известняк идет на производство щебня и строительных плит.
Наконец, агат — это разновидность халцедона. Основная же масса его представляет собою поликристаллический кварц. Его в природе достаточно много, а обрабатывать сравнительно легко.
А. ВАРГИН
Рисунки автора
ПОЛИГОН
Строим дископлан
В 1956 г. жители юго-запада Москвы неоднократно видели бесшумно проплывавший в небе диск. Это был первый российский планер-дисколет, который после многих лет работы создал бывалый летчик и опытный авиаконструктор М.С. Суханов. Несколько позже более простой дископлан построил студент МАИ Анатолий Гремяцкий.
Летательные аппараты с дисковым крылом отличаются устойчивостью, простотой пилотирования и компактностью. Так, одноместный планер Гремяцкого имел крыло диаметром всего 3,5 м. Крыло обычного типа имеет сложный каплевидный профиль, что значительно усложняет его изготовление, дисковое же крыло значительно проще.
Каркас его напоминает велосипедное колесо, состоящее из обода, внутри которого, подобно спицам, натянуты стальные проволочные расчалки, закрепленные на центральном стержне. Чтобы вся конструкция стала прочной, обод должен находиться в одной плоскости.
Такую конструкцию несложно выполнить в натуральную величину, но точно сбалансировать крыло небольшой модели практически невозможно. Поэтому тем, кто решит сделать модель дископлана, советуем сделать крыло из ватмана. Оно состоит из двух конических поверхностей, соединенных между собой при помощи пенопластовых ребер — стрингеров. Выкройки поверхностей показаны на рисунке, там же изображен и стрингер.