Юный техник, 2008 № 09

Это позволяет взглянуть на конструкцию сейсмостойкого здания по-новому. В узлах каркаса можно поставить относительно подвижные шарниры. Под действием толчка шарнир лишь слегка повернется, но здание остается невредимым. Таким образом, классический путь создания сейсмостойкого здания сводится либо к созданию дома сверхпрочной конструкции, либо конструкции, для которой землетрясение безразлично.

Сергей Юрасов предлагает свой путь — дома строить обычные, но снабжать их устройствами, которые толчки грунта к зданию не пропускают. Для этого фундамент здания Сергей предлагает делать с трехуровневой прослойкой. Промежуток между верхним и вторым уровнем снабжен множеством мощных пружин, которые смягчают вертикальные толчки. Промежуток между вторым и третьим уровнем предназначен для смягчения колебаний в горизонтальной плоскости. Он устроен по принципу шарикоподшипника. Между плитами цоколя здания, в отдельных ячейках, размещены шары. При горизонтальных толчках перемещается фундамент, а дом остается на месте.

Нет сомнения, что такое устройство работоспособно, но легко ли его сделать?

Площадь контакта между шаром и основанием очень мала. Здесь могут возникнуть столь высокие давления, что их не выдержит самый прочный бетон. Да и обрабатывать поверхность шариков и прокладок придется по высшему классу точности, как это делается в шарикоподшипниках. Это откладывает реализацию идеи на неопределенный срок, но проработка проекта Сергеем и важность темы заслуживают того, чтобы наградить Сергея Юрасова Авторским свидетельством Патентного бюро.

УЛЬТРАЗВУКОВАЯ ПОДВОДНАЯ СВЯЗЬ

«При аварии подводная лодка ложится на дно и не может подать сигнал бедствия с указанием своих координат, так как радиоволны в воде не распространяются», — пишет Сергей Реутов из Вологды и предлагает установить на подводной лодке передатчик, в котором ультразвуковой сигнал модулируется звуковым сигналом, например речью человека, и передается поисковым судам.

На днища этих кораблей Сергей советует установить приемник ультразвуковых сигналов, который преобразует их в речь.

Сергей основательно познакомился со свойствами ультразвука по специальной литературе. В своей работе он даже приводит таблицу зависимости дальности распространения звука в воде от частоты. Столь основательный и серьезный подход к делу заслуживает уважения и дает основание ответить автору с максимальной полнотой.

Начнем с того, что радиоволны для связи с подводными лодками уже используют. Это волны очень большой длины — в сотни и тысячи км. Они способны пройти сквозь толщу воды на глубину до 50 м. Но передавать речь на них невозможно. Удается лишь передавать телеграммы, да и то очень медленно. Передающие и приемные антенны наземных радиостанций для связи с подводными лодками имеют громадные размеры, используют целые острова длиною в десятки километров. Мощность передатчиков этих радиостанций достигает 6 тыс. кВт.

Обратная посылка сигнала с лодки на берег производится очень медленно, с применением многократного повторения. Для приема используется такой же приемник, как в радиотелескопе. По существу, радиосвязь с подводными лодками происходит примерно так, как происходила бы связь с другой Галактикой…

Но кроме радиоволн, давно, еще со времен войны, для связи с подводными лодками используют ультразвук. К сожалению, и этот способ связи не идеален. Как отметил в своей таблице Сергей, чем ниже частота, тем дальше распространяется ультразвук. Так, при частоте 30 кГц ультразвук распространяется на 44 км, при частоте 10 кГц — это уже не ультразвук, а вполне слышимый звук — на 400 км. Однако скорость распространения звука в воде 1440 м/с. Посчитайте, 44 км звук пройдет за полминуты, а 400 км за 4,6 мин. С таким запаздыванием еще можно кое-как вести переговоры, но управлять подвижными объектами, например торпедами, невозможно.

Антенна для связи с подводными лодками.

Специальный ультразвуковой приемник устанавливать на днище корабля не нужно. На надводных судах, как и на подводных лодках, есть ультразвуковые гидролокаторы. Их и используют для связи.

Правда, крупные страны в районах наиболее частого пребывания своих лодок расположили на дне грандиозную сеть акустических станций-ретрансляторов. Их два типа: есть станции, которые принимают акустический сигнал, усиливают его и передают дальше. Так информация может быть передана на тысячи километров, но практически со скоростью звука, а потому такая передача займет очень много времени.

Между тем по дну океанов проходят телефонные кабели, соединяющие континенты (первый из них был проложен еще в 1866 г.). А где-то на краю сети станций-ретрансляторов есть приемные станции, при помощи кабеля соединенные с берегом. Через такую цепочку информация, первоначально отправленная с борта подводной лодки при помощи ультразвука, может достичь абонента в глубине континента.

И все же связь с подводными лодками оставляет желать лучшего.

А теперь вернемся к предложению юного изобретателя. Оно хоть и говорит о вещах давно известных, но все необходимые выводы автор сделал самостоятельно и проработал их с большой тщательностью, что само по себе весьма похвально. Эту работу Экспертный совет ПБ удостаивает Почетного диплома.

БУДЕМ ЛЕТАТЬ КАК ПТИЦЫ?

«Хотелось бы взмахнуть крыльями и полететь! Но, увы, человеку этого не дано. Слишком слабы наши силы», — пишет Антон Степанов из Караганды и предлагает за спиной человека, в особом ранце, установить небольшие крылья, работающие от электромотора. По своему устройству они будут напоминать оконные жалюзи; при взмахе вверх планки станут на ребро, и воздух спокойно пройдет через щели, не оказывая сопротивления. При взмахе вниз планки сомкнутся, щели закроются, и крыло с силой оттолкнется от воздуха.

Для того чтобы полет происходил без резких толчков, следует добавить еще пару крыльев, которые должны колебаться в противофазе, как у стрекозы, — так поясняет Антон устройство своего аппарата.

Проекты подобных аппаратов с похожими машущими крыльями появились еще в начале прошлого века.

В патентной литературе они встречаются и сегодня. Предложены аппараты с крыльями в виде зонтика со множеством заслонок. Известен проект «летающей тарелки», подъемная сила которой создается при помощи вибрирующей решетки с клапанами. Но ни один из подобных аппаратов пока еще не летает. В чем же дело?

В 1905–1908 гг. изобретатель Берт Валин из Гетенбурга испытал несколько аппаратов такого типа, а краткое описание его опытов попало в литературу. На рисунке вы видите первый аппарат Б. Валина, который с двигателем 4 л.с. мог поднимать в воздух груз до 60 кг. Частота ударов крыльев составляла 150 в минуту. Вначале автор, как и Антон, полагал, что будет лучше, если пары крыльев движутся в противофазе. Но эксперимент показал, что подъемная сила возрастает, если крылья движутся одновременно и параллельно.

В опытах было замечено, что, когда крыло движется вверх, а жалюзи открыты, сопротивление его составляет 1/3 — 1/4 от сопротивления при движении вниз с закрытыми жалюзи. Берт Валин справился с этим недостатком, создав механизм, при котором крыло движется вверх вдвое медленнее, чем вниз.