Юный техник, 2000 № 02 - Журнал «Юный техник»

Управляется аппарат при помощи струйных рулей — поворотных пластин в потоках воздуха от винтов. Этот летательный аппарат, вероятно, сможет садиться даже среди домов в густонаселенных районах города и его можно будет использовать как машину «Скорой помощи», способную достичь любой у точки в считанные минуты даже в часы пик (изображение аппарата дано на заставке).

А теперь советы по моделированию. Если решитесь построить модель, вас ждет интересная конструкторская работа. Модель лучше делать с электроприводом, получающим энергию от провода.

Начинать работу придется с создания устройства для изучения работы винтов в дисковом крыле. Ввиду того, что диаметр их невелик, должен сказаться масштабный эффект. Ведь подъемная сила винта пропорциональна четвертой степени его диаметра. Очевидно, что у крохотного винта она будет слишком мала. Увеличить ее придется за счет повышения скорости вращения. Но здесь появятся и неожиданные аэродинамические эффекты, потребуются очень быстроходные двигатели, возможно высокочастотные.

Предстоит также изучить влияние дискового крыла на тягу винта. Все эти тонкости можно изучать на модели, подвешенной к потолку и уравновешенной с помощью гири, примерно так, как это делал некогда Ломоносов с моделью геликоптера.

Проблема вертикального взлета самолетов сегодня чаще всего решается с помощью специальных реактивных двигателей, создающих вертикальную тягу. Их недостаток — большой вес и способность пожирать при взлете и посадке до 20 % топлива. Крайне сложны и не получили распространения другие способы создания вертикальной тяги, например, с помощью поворота крыла или отклонения специальных закрылков. Остроумно решается эта проблема в патенте РФ № 2059534 (рис. 1).

Рис. 1

У самолета крылья необычной формы. В каждом из них вырезаны отверстия, где установлены (один за другим) по два винта. При взлете они создают потоки воздуха в противоположных направлениях (если догадаетесь. как это сделать, напишите нам), а крыло разворачивает эти потоки вниз, что и порождает вертикальную тягу. При переходе к горизонтальному полету винты создают тягу вперед. Такой самолет мог бы даже зависать в воздухе и подобно мухе пятиться назад, но… Автор отмечает, что современные газотурбинные или поршневые двигатели не смогут создать необходимое для взлета кратковременное 4 — 5-кратное повышение мощности, поэтому предлагает поставить на самолете дополнительные подъемные газотурбинные реактивные двигатели. Это сильно портит прелесть изобретения. И все же есть основание надеяться, что «самолет-муха» на этом принципе будет построен более изящно.

Начнем с того, что существуют патенты на поршневые двигатели, способные к нужному увеличению мощности на взлете, и рано или поздно их реализуют.

Вполне возможно, что применение крыла иного, не классического типа, например, решетчатого или многощелевого, позволит получать достаточную подъемную силу на взлете с обычными двигателями. Авиамодельный эксперимент в этом случае может очень многое прояснить.

Между прочим, и здесь полезно пойти уже описанным путем Ломоносова. К тому же есть смысл применить электродвигатели. Они по природе своей способны к кратковременной работе на мощности в 2–3 раза выше номинальной.

Не секрет, что давно существуют гиперзвуковые самолеты, способные летать даже с космическими скоростями. Первый из них — истребитель спутников типа «Бор» — был создан академиком Лозино-Лозинским еще в 60-е годы нашего века. Подобные сверхскоростные самолеты имеют громадный расход топлива, так как отдельные участки их поверхности при движении в атмосфере нагреваются до тысяч градусов.

Авторы патента РФ № 2107010 предлагают способ 100-кратного снижения сопротивления при полете на скорости около 10 000 км в час с одновременным избавлением от аэродинамического нагрева.

Физический процесс, положенный в основу, весьма необычен и сложен, поэтому расскажем о нем в самых общих чертах. Но вначале немного физики.

Любое тело, движущееся со сверхзвуковой скоростью, неизбежно сжимает перед собой воздух. Это приводит к его нагреву и образованию ударных волн, на что тратится много энергии. При движении с дозвуковой скоростью воздух успевает расступиться перед телом, ударные волны не образуются, а сопротивление получается сравнительно небольшим Авторы изобретения нашли способ заставить воздух раздвигаться перед телом, движущимся с гиперзвуковой скоростью (рис. 2).

Рис. 2

Для этого они предлагают при помощи лазерного луча, радиоволн СВЧ или пучка электронов создавать впереди летательного аппарата объем воздуха, нагретого до температуры в десятки тысяч градусов. Этот объем движется вместе с аппаратом и, расширяясь, расталкивает воздух в стороны. Далее его подхватывает водород, выпускаемый из специальных сопел вдоль поверхности аппарата.

Течение налажено таким образом, что аппарат как бы оказывается одет в незримый кокон, движущийся вместе с ним.

Атмосферный воздух не вступает в контакт с поверхностью аппарата, не возникают ударные волны, почти нет аэродинамического сопротивления и нагрева.

Расход водорода составит при этом 100 кг на час полета (то есть на 10 000 км). Новый способ полета будет более чистым в экологическом отношении, а благодаря отсутствию ударных волн — практически бесшумным.

Ясно, что у него огромное будущее. Никаких советов по моделированию таких аппаратов мы вам дать не можем, но любую вашу мысль по этому поводу готовы выслушать.

P.S. Если верить рассказам об НЛО, стоит обратить внимание: некоторые из них, двигающиеся бесшумно и быстро, впереди себя имеют ослепительно ярко сверкающую точку. Это вам ничего не напоминает?

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

ЗАОЧНАЯ ШКОЛА РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ

Сачок для радиопередачи

У радиолюбителя, решившего построить радиоприемник, глаза разбегаются от обилия конструкций, предлагаемых разнообразной литературой. Что выбрать? Попробуем внести ясность.

Радиосигналы, несущие информацию, достигают «потребителя» благодаря способности электромагнитных колебаний высокой частоты (100 кГц — 100 и выше мегагерц) распространяться на значительные расстояния. Радиочастота, иначе — «несущая» частота, подобно исписанному листу бумаги, несет на себе след — модуляцию колебаниями звуковых частот. В пункте приема, в первую очередь, необходимо выделить колебания с частотой интересующей передачи из числа колебаний с другими частотами. Выделенный сигнал требуется разложить на исходные составляющие — ненужную более несущую и звуковую.

Выбор приходящего сигнала производится с помощью настраиваемого колебательного (резонансного) контура, содержащего индуктивность (катушку L1 на рис. 1) и емкость (конденсатор С1).

Для настройки в резонанс с одним из сигналов изменяют параметр L либо С. Если интересует прием мощных, близко расположенных радиостанций, «поймать» их можно на наружную проволочную антенну WA1 и заземление. В следующем каскаде — детекторе — диод VD3 выпрямляет принятый сигнал, отводит через конденсатор С2 в «землю» радиочастотную составляющую, выделяя на нагрузке R звуковую компоненту. Последнюю можно сделать слышимой, если в качестве R1 использовать высокоомные электромагнитные наушники типа ТОН-2. Громкое же звучание обеспечит полупроводниковый усилитель и динамическая головка. Показанные на рисунке 1 антенна, контур, детектор вместе с телефоном образуют простейший (детекторный) радиоприемник, не нуждающийся в источнике питания.

Диодный детектор справляется с «обработкой» сравнительно сильных сигналов, несущие частоты которых модулированы по амплитуде (AM).

Для сравнительно слабых сигналов такого рода лучше применить триодный детектор на транзисторе (VT1 на рис. 2).

Если питающее напряжение значительно ниже указанного, величину сопротивления резистора R2 следует уменьшить. Нагрузочный резистор R3, как и R1 на рисунке 1, часто берется переменным и используется в качестве регулятора громкости, когда за детектором следует достаточно сильный усилитель.

Другим универсальным типом детектора, пригодного для работы с сигналами AM и ЧМ (частотной модуляцией), является сверхрегенеративный детектор (рис. 3), обычно употребляемый для работы в диапазонах УКВ.

Достоинство такого детектора — несравнимая ни с чем высокая чувствительность. В сверхрегенеративном детекторе обязательно создаются вспомогательные колебания, которые при одной полярности сигнала создают положительную обратную связь, приводящую к генерации. А при сигнале противоположной полярности — выводят каскад из такого состояния, не давая приемнику «завыть».