Юный техник, 2006 № 09 - [2]
Экспозиция НТТМ-06.
— Дедушка рассказывал мне о полетах на разных летательных аппаратах, и мне захотелось создать свой собственный, — рассказывал Егор. — Мы решили, что будем разрабатывать тепловой радиоуправляемый дирижабль, но вскоре поняли, что сразу сделать его невозможно. А потому разбили всю работу на этапы, разработали целую программу.
Вообще было немного странно слышать от ученика 4-го «А» класса школы № 1071 подобные взрослые рассуждения. Но потом выяснилось, что Максим пересказывает, а то и цитирует все, что они с дедушкой написали, а потом и напечатали в буклете, который раздавали затем посетителям выставки.
В общем, Егор предлагает создать беспилотный тепловой дирижабль, потому что у него много преимуществ перед другими видами летательных аппаратов. Самолету, например, нужна большая площадка для взлета и посадки, он не может зависнуть в воздухе. Дирижабль же прост в пилотировании и более безопасен. Причем отсутствие пилота на борту снижает риск катастрофы вообще до нуля и повышает полезную нагрузку дирижабля.
Начали Егор с дедушкой с самого простого — для проверки расчетов выкроили из старых полиэтиленовых пакетов и сварили оболочку своего первого теплового аэростата. Конечно, это была модель, воздух для полета которой нагревался обычным… туристским примусом. Но модель вполне приличных размеров: с объемом оболочки около 5 куб. м и проектной грузоподъемностью до 1 кг.
— Тепловой аэростат — это, вообще-то говоря, огромный пузырь горячего воздуха, накрытый легкой оболочкой, — продолжал свой рассказ Егор. — Если выпустить немного этого воздуха или дать ему остыть — аэростат начнет снижаться, если еще подогреть — пойдет вверх…
Поскольку воздух все равно постепенно остывает, то в полете приходится время от времени включать горелку для его подогрева. И тогда Максим задумался: как можно уменьшить потери тепла? И придумал, что, если пузырь горячего воздуха накрыть не легкой оболочкой, а толстой, аэростату будет трудней держаться в воздухе. Но зато тепло будет лучше сохраняться, и горелку можно будет включать пореже, а значит, расходовать меньше горючего. Да и горелку можно будет взять поменьше, полегче… И получается, что выигрыш этот больше, чем вес второго слоя оболочки. Тем более что внутренний слой не обязательно должен быть таким же красивым и прочным, как внешний, к которому крепится гондола и рекламные полотнища.
От внутреннего слоя требуется только одно: отгородить внешний слой от жара горелки. А воздушная прослойка между ними будет препятствовать утечке тепла, в точности как слой воздуха между стеклами в оконной раме.
Сказано — сделано. Когда Егор опробовал конструкцию с двойной оболочкой, оказалось, что та же 5-кубовая модель после добавления еще одной оболочки увеличила свою грузоподъемность в 5 раз!
Сделав одно усовершенствование, Егор с дедушкой на том не остановились. Обычный аэростат ведь летит по воле ветра. А нельзя ли все же хоть как-то направлять его движение?
В результате некоторых раздумий на свет появился третий вариант аэростата — с «ушами». Суть этого изобретения такова. В оболочке аэростата делается несколько отверстий, обычно герметично прикрытых клапанами. Нужно вам полететь, например, вправо, оттопыриваете на оболочке левое «ухо». Клапан приоткрывается, из оболочки начинает бить влево струя воздуха. В итоге образуется реактивная сила, которая увлекает оболочку вправо…
Таковы первые результаты работы за год Егора Максимова и его дедушки, выступающего в данном случае в роли научного руководителя. Теперь они вместе работают над конструкцией теплового дирижабля, который будет управляться по радио.
Егор Максимов (в центре) своей работой доволен.
— Вообще при работе над проектом мы хотим создать серию летательных аппаратов, которые можно использовать для перевозки грузов, рекламы, патрулирования, сельского хозяйства, развлечения и спорта, — сказал мне Егор на прощание. — Наши аэростаты и дирижабли будут доступны, потому что мы разработаем простую технологию их изготовления, возьмем доступные материалы, будем использовать бытовые устройства и приборы для их запуска…
Что из этого получится, мы с вами, наверное, узнаем на следующем смотре НТТМ.
Егор Максимов — один из самых юных участников нынешней экспозиции. Другие участники смотра постарше, а потому работы их сложнее.
Например, Дмитрий Удалов, десятиклассник специализированного лицея при Московском государственном индустриальном университете, рассказал мне об одном учебном пособии, которое создано им вместе с С.Лифатовым и А.Половниковой под руководством С.Д.Леготина.
Как известно, лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать. А потому объяснения учителя становятся намного нагляднее, когда подтверждаются демонстрацией какого-нибудь опыта. Ну, а поскольку живем мы с вами уже в XXI веке, то физприборы из дерева и металла все чаще заменяют «виртуальные», электронные комплексы, входящие в состав школьных лабораторных практикумов по физике.
Проще говоря, Дмитрий вместе с друзьями не только создали модель, демонстрирующую увеличение центробежной силы при возрастании скорости вращения — это наглядно видно по увеличению отклонения грузика от вертикальной оси, — но и разработали компьютерную программу, которая позволяет очень быстро обрабатывать результаты измерений, строить графики и выдавать готовые отчеты о проделанной работе.
