Юный техник, 2001 № 07

Одним словом, хотя можно до хрипоты спорить о названиях, но в любом случае нельзя допускать, чтобы иноязычные термины превращались в ширму, призванную превратить тех немногих, кто сумел (пусть даже исключительно собственными усилиями и без посторонней помощи) овладеть профессиональными знаниями, в «касту избранных», куда всем другим, пока еще не обладающим такими знаниями, «вход запрещен».

МОЗАИКА ИНТЕРНЕТА

РОБОТЫ ИЩУТ МИНЫ

Особые надежды взрывотехники возлагают на изобретенный недавно робот «Comet-1». На концах шести его ног закреплены очень чувствительные металлические детекторы. «Каждый раз, делая очередной шаг, робот на миг удерживает ногу в трех сантиметрах от земли, изучая, не притаилась ли здесь взрывчатка, — говорит изобретатель робота Кензо Нонами. — Если мина есть, робот помечает это место и сообщает его координаты саперам».

Адрес в Интернете: [e-mail]

ПО ВОЗДУХУ МОЖНО ЕЗДИТЬ, КАК ПО РЕЛЬСАМ

С тех пор, как сто лет назад люди изобрели самолет, в его конструкции многое изменилось. Лишь форма его крыльев осталась той же самой. В поперечном сечении они напоминают вытянутую каплю. С нижней стороны крыла создается избыточное давление, с верхней — пониженное, поэтому самолет выталкивает вверх.

Конструктор Гернот Клосс решил внести в эту традиционную схему нечто новенькое. Он предложил иную форму крыла. На его нижней стороне теперь имеются V-образные профили, сужающие воздушный поток. «Возникает реактивный эффект. Под крылом самолета образуется мощная воздушная подушка», — поясняет изобретатель. На верхней стороне крыла также имеются V-образные шлицы. Благодаря им воздух разрежается сильнее обычного.

Эти новшества повышают подъемную силу примерно на 50 процентов — таков итог модернизации самолета «по Клоссу».

Самое интересное, что обтекаемые профили будут играть роль крохотного киля. Так что самолет, даже попав в завихрение, спокойно продолжит полет, скользя по воздуху, как по рельсам.

Адрес в Интернете: www.kloss-innovationen.de

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Самолет совместной разработки с американской компанией выпускается в Новой Зеландии с 1964 года. Первый прототип поднялся в небо в 1954 году. По желанию заказчика устанавливались двигатели мощностью от 210 до 230 кВт. Самолет широкого назначения служил самым разным целям и в гражданской и в армейской авиации. Но чаще всего использовался в качестве прогулочной или личной машины. Самолет имел цельнометаллический корпус и гидравлические тормоза.

Техническая характеристика:

Экипаж… 1

Кол-во пассажиров… 5

Двигатель… KTW 6BL

Стартовая мощность… 190 кВт

Площадь крыльев… 27,5 м2

Снаряженный вес… 1815 кг

Грузоподъемность… 908 кг

Максимальная скорость… 230 км/ч

Скорость приземления…. 77 км/ч

Полоса… 152 м

Дальность полета… 600 км

Это, пожалуй, самая удачная отечественная конструкция микроавтобуса на базе агрегатов легкового автомобиля «ГАЗ-21» («Волга»). Автомобиль вагонной компоновки имел массу модификаций: от развозного фургона до машины специального назначения. На нашей иллюстрации показан санитарный автомобиль службы 03. В этом варианте автомобиль показал себя с самой лучшей стороны. Скоростной и маневренный, он нашел применение как в городе, так и в глубинке и помог спасти немало жизней.

Техническая характеристика:

Собственный вес… 1675 кг

Полная масса… 2545 кг

Максимальная скорость… до 120 км/ч

Контрольный расход топлива… 12 л

Двигатель… ЗМЗ-977 (3M3-2203)

Максимальная мощность… 75–95 л.с.

Количество цилиндров… 4

Топливо… бензин

Электрооборудование… 12 В

Объем топливного бака… 55 л

ПОЛИГОН

Солнце в стакане воды

Вот уже пятьдесят лет как ученые пытаются провести в лабораторных условиях термоядерную реакцию. В сущности, речь идет о том, чтобы в миниатюре воспроизвести условия, происходящие при взрыве водородной бомбы, да еще сделать их управляемыми. Затраты на эксперименты растут астрономически, а результатов все нет. Немало физиков засомневалось в правильности выбранного пути. Так что же — выбранный путь неверен?

Обратимся к истории. Вспомним о тех экспериментах, которые указывали на появление определенного избытка энергии, но были оставлены «за недоказанностью». Как ни странно, довольно много таких случаев отмечено при электролизе — пропускании тока через растворы.

Вероятно, впервые такое явление обнаружил Н.Слугинов. Его он описал в своей книге «Теория электролиза», изданной еще в 1881 году. Общая слабость техники эксперимента тех лет не позволила ему доказать свою правоту.

Сто лет спустя к подобным экспериментам, но на несравненно более высоком техническом уровне обратились американские ученые Флейшман и Понс. В 1989 году при проведении электролиза раствора тяжелой воды на палладиевых электродах они добились выделения тепла, заметно превышавшего подведенную энергию, а также мощного потока нейтронов. Все указывало на то, что имеет место реакция ядерного синтеза, слияния атомов дейтерия с образованием гелия и нейтронов. Реакция, которая протекает в ядерном взрыве при огромной температуре, здесь «обходится» комнатной температурой. Поэтому явление и назвали холодным ядерным синтезом (ХЯС).

А теперь прервем наше повествование и, хотя бы из любопытства, посмотрим на события, происшедшие за последние пятнадцать лет с момента открытия ХЯС, другими глазами.

Спустя три месяца после открытия ХЯС «закрывают». Солидные журналы сообщают, что эффект не существует. Однако создается журнал «Cold Fusion» («Холодный синтез»), а затем и приложение к нему «Infinite Energy» («Бесконечная энергия»). Появляются доклады о проведенных в США довольно сложных работах, но источник их финансирования не раскрывается.

С большим размахом развертываются работы по изучению ХЯС и других новых источников энергии в Японии. В печать просачиваются сведения, что годовые расходы достигают двухсот миллионов долларов в год.

Не случайно работа ребят под руководством Владимира Геннадиевича отобрана на Международную выставку молодежных научно-технических проектов «Экспо-Наука-2001», которая пройдет этим летом в Гренобле.

Пойдем далее…

Недавно сообщалось, что Россия вместе с Германией и другими странами Европы примет участие в работе по созданию очередного гигантского «токомака», экспериментальной установки термоядерного синтеза, стоимостью около десяти миллиардов долларов. Прежде Япония и США охотно участвовали в таких проектах. Сегодня они от этого отказались, уступив место конкурентам, и даже у себя в стране работ по «токомакам» не намечают.

Возникает подозрение: а не добились ли США и Япония значительных успехов в области освоения ХЯС и в обозримом будущем овладеют принципиально новыми источниками энергии?

Работы в этом направлении ведутся и в нашей стране. Одна из них, выполненная студентами МИФИ Ильей Клыковым и Николаем Щавруком под руководством инженера Владимира Геннадиевича Гришина, была показана на выставке НИМ.

Демонстрационную установку, в которой происходит загадочный ХЯС, сделать не сложно (рис. 1).

Она состоит из прозрачного сосуда, в котором расположен стальной цилиндрический катод. Лучше для этого взять старую кастрюлю из нержавеющей стали. Для удобства показа ее следует разрезать на две части. Провода к ней следует припаять. При использовании канифоли оловянные припои плохо пристают к материалу. Поэтому в качестве флюса примените либо раствор цинка в соляной кислоте, либо капельку ортофосфорной кислоты. В качестве анода использован стержень из вольфрама.

Как обнаружила группа, руководимая В.Г. Гришиным, этот металл дает больший эффект, чем палладий. Вольфрамовый стержень укреплен на специальном зажиме на крышке сосуда.

Для проведения эксперимента нужен регулируемый автотрансформатор (ЛАТР) с мостовым двухполупериодным выпрямителем на 10 А. Для определения теплового эффекта реакции достаточно измерить обычным ртутным термометром приращение температуры воды в сосуде. Измерять количество подведенной электроэнергии лучше всего при помощи обычного бытового счетчика, или на худой конец воспользуйтесь амперметром и вольтметром. В качестве электролита служит слабый раствор поваренной соли.

Чтобы выйти на режим получения энергии, плавно увеличивайте напряжение, вращая рукоятку ЛАТРа.

Картина на аноде будет меняться. Вначале вы увидите пузырьки. Это выделяется водород. Когда напряжение достигнет 30 В, появится оранжевое свечение. Это начался дуговой разряд. Цвет его обусловлен спектральными линиями натрия.

Дальше по мере роста напряжения цвет разряда сменится на фиолетовый. Это цвет плазмы с температурой 12 000 градусов. Если еще немного поднять напряжение, вода станет мутно-белой. Это момент наиболее активного выделения тепла.

Тут следует отметить, что все работы по ХЯС ведутся в нашей стране при полном отсутствии финансирования, на чистом энтузиазме.

Собрав аналогичную установку в термосе, пользуясь довольно грубыми измерительными приборами, Гришин замерил получаемый эффект. На каждый киловатт-час подведенной энергии выделялось 1,3 — 0,15 кВт/ч тепла. Таким образом получается абсолютно достоверная прибыль энергии в 15 %.

Измерения не обнаружили характерного для многих реакций синтеза ядерных излучений. Процесс безопасен. За счет чего же в нем образуется энергия?

Рассмотрим процессы, происходящие на вольфрамовом аноде (рис. 2).

Рис. 2

В момент, когда идет выделение энергии, он покрыт светящейся оболочкой из плазмы, вещества, в котором значительная часть атомов лишена электронов. И тут возникают редкостные условия для протекания ранее неизвестных химических и ядерных реакций. Прежде всего, начинается процесс самовозгорания… воды. Действительно, как показали исследования, проведенные еще в советское время (1985–1990 гг.) в Институте источников тока, молекулы воды могут превращаться с выделением энергии в вещество Н₁₀О₈. (По мнению Владимира Геннадиевича, электрохимика по первому образованию и специалисту по физике плазмы по второму, более точна другая формула — (Н₂О)₂ (ОН)₆.

Происходят здесь и другие процессы, типичные для обычного электролиза, например, образование молекул водорода за счет принятия электронов. Но обычная вода всегда содержит 0,015 % тяжелой воды. При ее электролизе достаточно часто происходит захват электрона непосредственно ядром тяжелого водорода, дейтерия, с образованием особой элементарной частицы динейтрона (двойного нейтрона). Живут они очень не долго, но, успевая попасть в кристаллическую решетку вольфрама, способны проникнуть непосредственно в атомное ядро. При этом с выделением энергии образуется изотоп вольфрам-184.

Таким образом, в электролитической ячейке за выделение энергии ответственны два весьма необычных процесса: «горение воды» и образование изотопа вольфрама. Ввиду необычности всего происходящего, есть смысл проверить, нет ли в ее окрестностях неизвестных излучений либо иных физических факторов, обладающих биологическим действием. В качестве детектора таких факторов можно, например, использовать мушку дрозофилу и попытаться обнаружить признаки ее мутации по методикам, описанным в учебниках генетики.

Особый интерес должен вызывать вопрос о повышении энергетической эффективности процесса. Тут громаднейшая область для кропотливых, педантичных экспериментаторов.

Эффективность может зависеть от плотности тока, концентрации и состава соляного раствора. Но и достигнутая на сегодня достоверная прибыль энергии в 15 % позволяет с большим успехом применить устройство везде, где выгодно производить тепло за счет электричества. Это может быть, например, отопление домов и приготовление пищи.

Использование эффекта на тепловых электростанциях могло бы поднять их КПД на 1–2 %. С учетом огромного масштаба производства электроэнергии это дало бы многомиллиардную прибыль. Не исключено, что он поможет снизить затраты электроэнергии при производстве энергоемкого алюминия. Да мало ли еще мест, где можно применить столь замечательный эффект.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

ФОТОМАСТЕРСКАЯ

Модернизируем фотоархив

Мода на цветные слайды отошла. Между тем множество неповторимых снимков остались в вашем архиве. Как быть? Советуем «превратить» их в фотоотпечатки. Ведь не трудно сделать с них фотокопии на любой цветной негативной пленке, а затем передать для обработки и печати в фотолабораторию. Наилучшим оснащением для пересъемки со слайдов будет зеркальная фотокамера типа «Зенит-122» с фотоэкспонометром; набор удлинительных колец с резьбой М42х1; репродукционная приставка типа ПЗФ, а также сменная кадровая рамка для слайдов от проекторов «Свет», «Экран». Равномерное освещение кадра даст небольшое молочное или матовое стекло, помещаемое у проекционной рамки со стороны источника света.

Конструктивная схема нашего копировального устройства изображена на рисунке 1.

Рис. 1

Копирование ведется в масштабе, близком к 1:1, потому объектив должен быть выдвинут примерно на двойное фокусное расстояние. Для съемки возьмем объектив «Индустар-50» от фотоувеличителя. Его присоединительной резьбе М39х1 как раз отвечает внутренняя резьба заднего съемного кольца приставки. Это кольцо через набор удлинительных колец присоединяется к фотокамере, чей штатный объектив снимается. Набор же удлинительных колец подберите таким, чтобы в кадр не попадала рамочка слайда.

Учтите, что поверхность слайдов далека от строго плоской; а потому, чтобы обеспечить резкое изображение по всему полю кадракопии, объектив следует задиафрагмировать. Если по условиям освещения и чувствительности пленки требуется экспозиция больше 1/30 с, укрепите репродукционную установку на устойчивом основании и воспользуйтесь гибким тросиком для спуска затвора.

Задача упрощается, если у вас имеется репродукционная приставка ПЗФ. Но при необходимости ее вполне заменит приставка самодельная (рис. 2).

Рис. 2

Она состоит из основания — деревянной (фанерной) дощечки и двух стоек. Одна служит для фиксации расстояния объектива относительно слайда, вторая — для крепления направляющей рамки от слайдопроектора.

Первую стойку лучше изготовить из гартованной пластины алюминиевого сплава, толщиной около 1,5 мм. Ее нижний край загибают под прямым углом и привинчивают шурупами к основанию. В вертикальной «секции» стойки выпиливается отверстие для прохода крепежного хвостовика объектива.

Вторую стойку можно изготовить из фанеры или пластмассы толщиной 3…5 мм. В ней выпиливается отверстие (прямоугольное 30x42 либо круглое диаметром 45 мм), в просвете которого будет находиться обрамленный слайд. Направляющую рамку для слайдов можно приклеить к передней стойке клеем «Момент».

Пространство между стойками снаружи накрывается коробчатым светонепроницаемым футляром, склеенным из картона или плотной бумаги. Внутренние поверхности футляра покройте черной акварелью либо тушью.