Юный техник, 2002 № 07 - Журнал «Юный техник»

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»

НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ

№ 7 июль 2002

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ФОТОФАКТ

1. Тушение пожара сегодня сродни бомбометанию. Вертолет заходит на цель и сбрасывает специальную бомбу-капсулу. Взрывная волна сбивает пламя, а родившееся при взрыве облако аэрозоля окончательно гасит огонь. Сконструировали такую капсулу специалисты академии им. Жуковского. Выверив аэродинамику, они добились предельно точного ее попадания в цель.

1. Бомбой… по пожару.

2. Зрение у собак неважное. Да и о том, что увидела, толком она рассказать не сумеет. Оплошность природы поправили изобретатели «Альта». Они сконструировали для четвероногого таможенника особый жилет для беспроводного видеонаблюдения. Миниатюрную видеокамеру смонтировали на голове собаки, словно шахтерскую лампочку.

2. Четвероногий таможенник обзаводится видеокамерой.

3. Первые испытания струнного транспорта Э.Юницкого успешно прошли в подмосковных Озерах. Суть его в том, что транспортный модуль (а это на первых порах переделанный на реборды серийный грузовик ЗИЛ-131) движется, как по струне, по монорельсу, натянутому между опорами. Преимущества особенно очевидны в местах труднодоступных: в горах через ущелья, через реки и болота, в карьерах. Скоростные надземные магистрали разгрузили бы и города, задыхающиеся в автомобильных пробках.

Отношение специалистов к идее Юницкого разное: от восторженного до скептического. Не всех убеждают тщательные расчеты и впечатляющие прорисовки будущих трасс… Однако будем надеяться, что победит-таки здравый смысл.

3. Это только эксперимент, прикидка. Будущее куда эстетичнее.

4. Конструкторы немецкой фирмы STILL порадовали мир новой машиной. Фантастический дизайн, мягкие, плавные обводы делают ее похожей на пришельца из другой цивилизации. Однако назначение у нее самое прозаическое. Это автопогрузчик. Управляется машина, подобно компьютеру, джойстиком.

К тому же еще весьма разборчива в выборе партнера. Чтобы войти в кабину, нужно предъявить именную карточку, и машина пригласит вас человеческим голосом: «Добро пожаловать. Можете приступить к работе».

Сервомеханизмы автоматически подстроят положение и высоту кресла под ваши габариты, записанные на карточке, отрегулируют комфортный для вас микроклимат в кабине. Согласитесь, плохо работать на такой машине просто неловко, да и невозможно.

4. Современный погрузчик подобно компьютеру управляется джойстиком.

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Есть такое направление в XXI веке — Змеенавтика

Воздушных змеев люди научились запускать еще в древности, и не только забавы ради. С их помощью разбрасывали листовки, поднимали наблюдателей для разведки позиций, радиоантенны для дальней связи… Еще одну профессию современному воздушному змею нашли сотрудники Центральной научно-исследовательской лаборатории «Астра» при Московском государственном авиационном институте, под руководством доктора технических наук, профессора Г.В. Малышева.

— Наши заказчики поставили перед нами задачу — поднять полезную нагрузку порядка 100–200 кг на высоту 10 км.

И было бы неплохо, если бы груз этот находился на запланированной высоте не менее 1–2 лет, — разъяснил мне суть один из разработчиков этой интересной конструкции, Александр Свотин. — Перебрав несколько вариантов, мы в конце концов пришли к «АИСТу»…

«АИСТ» в данном случае не птица, а аббревиатура названия Аэродинамической интегральной системы телекоммуникаций, или попросту — воздушного змея новейшего поколения.

Почему он оказался победителем среди других возможных вариантов? Давайте попробуем разобраться.

В принципе, поставленная задача может быть решена тремя различными способами. Во-первых, мы можем поднять груз с помощью привязного аэростата. Однако гелий, которым обычно заполняют оболочки таких летательных аппаратов, очень текуч. И каждые 3–4 недели нам придется опускать воздушный шар на землю, чтобы восполнить утечку весьма недешевого газа. Правда, японские и американские специалисты обещают создать сверхнадежные оболочки, которые позволяют поднимать такие шары на высоту порядка 25 км и держать их там чуть ли не год. Но посмотрим, когда все исполнится…

Другой способ — заставить барражировать над данным местом дирижабль. Но и к его оболочке предъявляются те же требования, что и к привязному аэростату.

Замена дирижабля беспилотным летательным аппаратом опять-таки не решает проблемы кардинально. Такой аппарат способен продержаться в воздухе без дозаправки не более суток. Стало быть, придется держать в данном районе не менее 2–3 летательных аппаратов, оборудовав площадки для их посадки, ремонта и заправки.

— Наши исследования показывали: наилучшим образом подобную задачу решить именно воздушный змей, продолжал свой рассказ Александр.

И вот почему. Мы попросили специалистов Центрального аэродинамического института (ЦАГИ) дать нам срез атмосферы в 10–15 точках, характерных для территории России. И выяснилось: на высоты 9,5 — 10 км приходится как раз максимум ветров. Они дуют там постоянно со скоростью порядка 16–25 м/с…

Заметим, ветер только мешает полету летательных аппаратов. Любому, но не воздушному змею. За счет ветра он-то как раз и держится в воздухе.

Так что оставалось разработать оптимальную конструкцию такого аппарата и технологию его запуска и спуска.

Обычные плоские и коробчатые змеи далеки от идеала по своим летным качествам. Прежде всего потому, что плоские поверхности обладают не столь уж высокими аэродинамическими качествами. Крыло со специально подобранным профилем — например, как у планера — куда лучше. Однако расчет показывал: для подъема на высоту 110 км при нагрузке в 200 кг необходимо крыло площадью порядка 170 кв. м. Если сделать монокрыло, как у планера, его размах составит порядка 60 м — конструкция получается довольно громоздкой.

Отдать предпочтение крылу решетчатому — состоящему из множества плоскостей — тоже не очень удобно: конструкция начинает резко расти в высоту.

Разработчики «АИСТа» отдали предпочтение биплану — двойному крылу своеобразной коробчатой формы. Как показывают расчеты, оно оптимально для данного случая. Кроме всего, крыло с тщательно подобранным профилем решает и проблему безопасности конструкции. Ведь что произойдет, если привязной трос вдруг оборвется? Обычный воздушный змей тотчас потеряет устойчивость полета и будет беспорядочно падать. Может даже свалиться кому-нибудь на голову…

А вот «АИСТ» в подобном случае просто превратится в обычный планер. А поскольку на борту его предусмотрена аппаратура дистанционного управления, его можно заставить приземлиться в расчетном квадрате, по соседству с местом запуска.

Кстати, о запуске. Осуществить его можно, даже если на поверхности царит полный штиль. Аппарат устанавливают на крышу автомобильного фургона, где располагается и остальная аппаратура, автомобиль разгоняется, скажем, до скорости 60 км/ч, и воздушный змей стартует, постепенно набирая высоту. А чтобы не удаляться особо от расчетной точки запуска, можно проложить кольцевую трассу просто по полю.

Еще одна головная боль привязных конструкций — трос. Он должен быть прочным и в то же время легким. Стальной трос — это уже вчерашний день. Сегодня чаще используют синтетические материалы, армированные стальными жилами, их еще используют в качестве токоведущих проводов для передачи электроэнергии на борт воздушного змея. Пригодится и последнее изобретение нашего времени — электропроводящие пластики.

Одна из основных задач «АИСТа» — использование его в качестве ретранслятора, к примеру, телевизионных программ. Но таким же образом можно осуществлять ретрансляцию радиопередач, организовывать систему сотовой телефонной связи…

Передавая информацию с ретранслятора на ретранслятор, при желании можно перекрыть поверхность всего земного шара.

А еще одна задача для воздушного змея — мониторинг окружающей местности: нет ли пожаров, утечек газа или нефтепродуктов, смога…

Вполне возможно, что в будущем на борту такого змея разместят ветрогенератор. И он сможет обеспечить электроэнергией не только ретрансляционную аппаратуру, но и послужить источником энергии для наземных потребителей.