Юный техник, 2008 № 10

Подъемная сила каждого из винтов может регулироваться изменением скорости вращения своего электромотора, что позволяет изменять направление полета машины. Система GPS на этом вертолете служит для определения места его положения.

Первый вертолет Г. Ботезата (1923 г.).

Современный четырехвинтовой беспилотный вертолет.

АВТОМОБИЛЬ ЗАНИМАЕТ НА УЛИЦЕ…

…много места, и это одна из причин возникновения пробок. Двухэтажный четырехместный легковой автомобиль, как считает Сергей Васильев из Смоленска, займет на проезжей части в два раза меньше места, чем обычный.

Вообще-то двухэтажные автомобили и даже автобусы пытались делать еще в 30 — 40-е годы прошлого века. Но когда скорости движения возросли, устойчивость таких машин на поворотах оказалась недостаточна. Двухэтажные автобусы стали делать шире обычных, а потом и вовсе от них почти везде отказались.

Автомобиль Сергея Васильева предельно узок. Ширина его 0,6–0,8 м. Люди сидят один за другим — двое внизу, двое наверху. Колес у автомобиля только два. Казалось бы, такая машина должна быть неустойчива. Но юный изобретатель нашел выход из положения. «Снизу моего автомобиля прочно закреплен тяжелый вращающийся маховик. Он, как волчок, постоянно сохраняет положение своей оси и не дает машине упасть, — пишет Сергей. — Поэтому моя машина, пока вращается маховик, будет устойчиво ехать или стоять, а люди по лесенке смогут спокойно залезть на ее второй этаж».

Да, такой автомобиль вполне возможен. Однако в конструкции Сергея Васильева не учтены некоторые тонкости поведения волчка или вращающегося маховика. Слегка толкните ось вращающегося волчка и посмотрите, что получится. Да, он не упадет. Но ось его начнет описывать конус. Чем быстрее волчок вращается, тем этот конус будет уже.

То же будет происходить и с автомобилем — любой толчок, и он потеряет управление. А при подъеме в гору автомобиль получит продольный наклон. Ось маховика наклонится, и на ней появится сила, которая потянет автомобиль вбок…

Из этих рассуждений следует, что жестко соединенный с корпусом автомобиля волчок применить нельзя. Однако можно использовать подвижно закрепленный волчок, наклоном оси которого можно управлять.

Двухколесный двухэтажный автомобиль Сергея Васильева:

_{1 — лестница; 2 — дверь на второй этаж; 3 — мотор; 4 — волчок-маховик.}

Впервые двухколесный автомобиль, получавший устойчивость от вращающегося маховика (гироскопа), построил в 1913 г. граф П.П. Шиловский. В работе ему помогали такие крупные знатоки теоретической механики, как Н.Е. Жуковский и И.В. Мещерский.

Двухколесный автомобиль (гирокар) Шиловского неторопливо ездил по улицам Лондона, имея на борту водителя и четырех пассажиров. Временами он останавливался, одни люди слезали, другие садились, но автомобиль лишь едва покачивался.

Устойчивость машины обеспечивал массивный гироскоп (см. рис.), закрепленный в шарнире, который позволял наклонять его вал вдоль продольной оси автомобиля. Наклон производил специальный механизм из двух тяжелых маятников, соединенных шнуром с зубчатым сектором.

Гироскопическое устройство автомобиля П.П. Шиловского.

Двухколесный гиромобиль П.П. Шиловского на улицах Лондона (1913 г.).

Когда автомобиль «заваливался» вбок, маятники наклонялись и через шнур и систему шестерен разворачивали ось гироскопа. На гироскопе тотчас возникала боковая сила, которая устраняла наклон.

Двухэтажный автомобиль Сергея Васильева тоже можно выполнить в варианте гирокара. Скорее всего неудобство для пассажиров и сложность изготовления такой машины помешает ей появиться на свет. Тем не менее Экспертный совет Патентного бюро присудил Сергею Васильеву из Смоленска Почетный диплом за актуальность темы.

НАШ ДОМ

Персональные светляки

Самым первым переносным источником освещения человечества можно считать факел. Поначалу факелом служила сухая горящая ветка, потом факелы стали готовить специально, наматывая на палку паклю или материю, которую обмакивали для лучшего горения в сырую нефть, животный жир или растительную смолу.

Факелы прожили долгую жизнь — с глубокой древности до Средневековья, когда их стали постепенно заменять свечами. А чтобы свеча во время ходьбы не гасла от случайного ветерка, ее стали помещать в своеобразный «домик».

Так появились первые фона ри. С появлением в XIX веке керосиновых ламп вскоре были изобретены и первые керосиновые фонари. А шахтеры стали использовать газовые фонари, работавшие на карбиде.

Продажа свеч в средневековой лавке.

Однако по-настоящему удобны переносные источники света стали после распространения электричества. Классический фонарик начала XX века выглядел так: футляр, в котором помещалась электрическая лампочка с рефлектором и батарейка или аккумулятор, который можно периодически подзаряжать. Такими фонарями пользовались не только обыватели, но и люди многих профессий. Путевые обходчики на железной дороге, геологи, пограничники, сотрудники МЧС и милиции, даже водолазы пользуются в своей работе электрическими фонарями. И редкий турист в походе может обойтись без фонаря.

Десятилетиями электрические фонари верой и правдой служили людям. Но в последнее время в их конструкции произошли значительные усовершенствования. Вместо лампочки накаливания теперь все чаще используют более экономные, но яркие светодиоды. А батарейки все чаще заменяют на кислотно-гелиевые и литий-ионные аккумуляторы.

— Такие аккумуляторы более емкие, чем, скажем, свинцовые. Например, профессиональный фонарь для железнодорожников может работать 96 часов, посылая световой луч на 50 м, — рассказал Юрий Александрович. — Причем он может работать и в дождь, поскольку имеет влагозащитный корпус. А для газовиков наши специалисты разработали взрывозащитные фонари. Для альпинистов, пограничников и людей многих других специальностей предназначены фонари в ударопрочном корпусе…

Так выглядят мощные аккумуляторные фонари для профессионалов.