Горизонты техники для детей, 1971 №9

Приступая к проектированию, градостроители, конечно, должны подробно изучить местность, на которой будет построен город или посёлок. Поэтому прежде всего они должны познакомиться с топографическим планом местности, составленным геодезистами и топографами. На таком плане, являющемся верной зарисовкой местности, указан её рельеф, взаимное расположение просёлочных, шоссейных и железных дорог, различных построек и даже отдельных деревьев.

И всё-таки даже самый подробный топографический план не в состоянии ответить на все вопросы, интересующие градостроителей. Ну, например, каков грунт на территории будущего города? Насколько он прочен? Сможет ли он выдержать нагрузку многочисленных зданий? Каков состав грунта? Содержит ли он такие строительные материалы, как песок, глину, гравий или камень, которые в данном случае не нужно будет привозить издалека?

Ответ на подобные вопросы могут дать геологи. Они проводят бурения грунта и берут его образцы, подвергая их тщательным исследованиям в геологической лаборатории, в том числе, физико-химическому анализу. Геологи смогут ответить также, нет ли на территории будущего города пещер, оползней, подземных ручьёв и других подобных препятствий, способных вызвать опасное оседание зданий, построенных над ними.

Ребята, вы уже знаете, какое важное значение для людей, животных и растений имеет вода, справедливо названная источником жизни на Земле. Вода крайне необходима и для многих производственных процессов. Вот почему от того, есть ли на территории проектируемого города (или где-то близко) вода в достаточном количестве, зависит будет или не будет построен город в данном месте. Здесь на помощь градостроителям спешат гидрогеологи, гидрологи и гидротехники.

Вам, наверное, никогда не пришла бы в голову мысль, что климатологи и метеорологи тоже имеют что-то общее с градостроительством. Оказывается, их советы и указания также помогают при проектировании города или посёлка. Ознакомившись с особенностями климата и изменениями погоды в районе намечаемого строительства, градостроители принимают соответствующие решения. Например, зная, что для данной местности характерны сильные ветры, градостроители так планируют зелёные насаждения, чтобы они несколько «задерживали» ветры. Локализация промышленных предприятий в черте города зависит от направления постоянных ветров. Заводы и фабрики нужно разместить таким образом, чтобы их дым не попадал на жилые районы, парки, пляжи. Градостроители знают, что нельзя строить промышленные объекты там, где часто бывают туманы, так как при загрязнении мглистого воздуха пылью, дымом и копотью образуется очень вредная для здоровья «смесь», так называемый «смок». Учитывая вопросы здравоохранения населения, градостроители должны прислушиваться и к голосу врачей.

Трудно представить решение вопросов снабжения города водой, а также отвода жидких нечистот и сточных вод без мнения врачей.

С санитарной и эпидемиологической точек зрения необходимо оценить пригодность водоёмов для снабжения жителей питьевой водой, а также для спортивных целей и отдыха. Врачи должны дать заключение о степени вредности для здоровья отводимых стоков, загрязняющих водные бассейны.

Жители городов очень охотно отдыхают в парках, садах, на скверах и бульварах, ведь зелёные насаждения поглощают углекислый газ и выделяют кислород, т. е. очищают воздух. Вот почему в каждом городе и посёлке должно быть как можно больше зелени. Озеленением наших городов занимаются специалисты «зелёного строительства» — инженеры-садоводы.

Новые города или жилые районы не всегда ждут несколько лет, пока появятся на их улицах и скверах тенистые зелёные насаждения. Очень часто деревья и кустарники приезжают к месту назначения из далёких лесов, плантаций и питомников, где их выкапывают с корнями вместе с землёй и при помощи крана помещают на грузовые автомобили. На месте будущего парка или сквера деревья снова с помощью крана сажают в приготовленные заранее глубокие ямы.

Думаю, что у вас на глазах, ребята, уже «вырастали» в течение нескольких часов большие, насчитывающие несколько десятков лет деревья. Именно таким образом в восстанавливаемой после военных разрушений Варшаве были посажены красивые парки вокруг Дворца культуры и науки, на набережной Вислы, а также ряд аллей вдоль главных улиц и многие «пломбы» в городских садах вместо погибших деревьев.

Новый город не сможет нормально жить, если не будут соответствующим образом разрешены транспортные проблемы. Вопросами городского транспорта занимаются инженеры-транспортники. Они составляют подробный план основных направлений и интенсивности городского движения. Этим планом пользуются градостроители при проектировании городских транспортных артерий, их ширины, перекрёстков, размещении автомобильных стоянок, трамвайных депо, гаражей, автобусных и железнодорожных вокзалов, а также аэропорта.

Территория для города или посёлка всегда намечается «на вырост». Каждый населённый пункт постепенно разрастается, и в будущем ему не должно быть тесно в ранее назначенных границах. Разрабатывая проект, градостроители не могут думать только о сегодняшнем или завтрашнем дне, они обязаны заглядывать в далёкое будущее. Города и посёлки будут существовать очень долго, и эта их долговечность вводит в градостроение кроме трёх основных размеров пространства ещё четвёртый размер — время. Жизнь требует, чтобы градостроители предусмотрели, в каких направлениях и в каком темпе будет развиваться город в дальнейшем. Намечая постройку того, в чём нуждаются жители сегодня, необходимо обеспечить возможность удовлетворения их жизненных потребностей в будущем.

Из этого следует, что проектанты должны чётко ориентироваться в том, сколько жителей будет насчитывать город, по крайней мере, через 10–20 лет, каков будет состав населения, принимая во внимание возраст, пол и род занятий, каковы будут разносторонние потребности населения. Всеми указанными данными располагают демографы — специалисты науки, занимающейся изучением состава и движения населения. Демографы тоже приходят на помощь градостроителям.

Нет сомнения, что градостроители выполняют чрезвычайно ответственную работу. Прежде, чем будет принято окончательное решение о назначении и застройке какого-нибудь участка территории, приходится разработать множество различных вариантов, предварительно изучив обширный материал. Каждая, даже, казалось бы, совсем незначительная ошибка чревата последствиями. Рано или поздно такая ошибка вызовет ежедневные неудобства и хлопоты жителей. Поэтому градостроители при составлении проекта мысленно становятся жителями нового, рождающегося на чертёжных досках города: они совершают прогулки по его улицам, площадям и паркам, они заглядывают в каждый его закоулок. Будучи в мыслях жителями нового города, проектантам удаётся «прочувствовать» его потребности, а тем самым избежать ошибок и внести не одну поправку.

И вот закончены работы по составлению проекта нового города или посёлка. В ходе многократных дискуссий, продолжающихся несколько месяцев, градостроители обсудили со специалистами разных областей науки и техники все вопросы, связанные с разработкой проекта, уточнили малейшие детали. Всё это нашло отражение в многочисленных таблицах генерального градостроительного плана, макетах и томах, содержащих подробное описание.

Инженер-архитектор ВИТОЛЬД ШОЛЬГИНЯ

Фокус, покус абракадабра

Наша планета окружена газообразной оболочкой толщиной свыше 100 километров, называемой атмосферой.[3] Всё, что находится на Земле, лежит на дне этого огромного воздушного океана. И хотя воздух очень лёгкий, такой толстый слой его оказывает на все тела немалое давление, которое мы называем атмосферным. Как можно убедиться в наличии атмосферного давления? Достаточно провести один интересный, наверное, известный вам, физический опыт. Налейте полный (до краёв) стакан воды и прикройте его довольно твёрдым влажным листком бумаги. Придерживая листок ладонью, опрокиньте стакан вверх дном, затем опустите руку. Что за диво? Вода не выливается? А почему? Да потому, что на листок бумаги действует сила тяжести воды, направленная вниз, и ещё большая сила давления воздуха, направленная снизу вверх. Разумеется, сила давления воздуха действует во всех направлениях, в том числе и на стенки стакана, но в нашем опыте это не имеет никакого значения. Используя данный опыт, вы можете, ребята, показать друзьям занимательный фокус.

Сначала «фокусник» демонстрирует указанные выше операции, подробно объясняя их физическими законами, затем заявляет, что с помощью волшебной палочки может «заколдовать» воду. Он вторично наполняет стакан водой, прикрывает его влажным листом бумаги, перевёртывает стакан вверх дном и, дотронувшись стакана палочкой, медленно сдвигает бумагу набок. К изумлению зрителей, вопреки физическим законам, вода не выливается даже при встряхивании стакана. Потом фокусник снова прикладывает бумагу, перевёртывает стакан в нормальное положение, прикасается к нему палочкой, «отколдовывая» воду, снимает бумагу и выливает воду в приготовленную посуду.

Объяснение фокуса.

Чтобы показать данный фокус, нужно иметь два кружка, вырезанных из целлулоидной пластинки или другой прозрачной пластмассы толщиной около 1 мм (смотри рисунок). Диаметр одного кружка должен строго соответствовать наружному диаметру стакана, диаметр второго кружка — на 4 мм меньше. Кружки необходимо склеить нитроцеллюлозным клеем, а их края тщательно отшлифовать наждачной бумагой.

Полученный двойной кружок перед показом фокуса надо так положить на столе, чтобы его не заметили зрители. После демонстрации опыта кружок прикрываем листком бумаги, снятым со стакана. Второй раз лист бумаги мы берём вместе с кружком, причём бумагу держим таким образом, чтобы зрители не увидели кружок под бумагой.

Прикрывая стакан бумагой, мы слегка вдавливаем кружок внутрь стакана. Вот и весь секрет фокуса!

ЧАРОДЕЙ

Примечание: Ребята, сдвигайте бумагу с опрокинутого стакана очень осторожно, ведь при этом может выпасть кружок, который удерживается на поверхности воды, как и лист бумаги, только в результате давления воздуха.

Азбука радиолюбителя

МОНТАЖ ЭЛЕКТРОННЫХ СХЕМ

Начинающие радиолюбители самостоятельно монтируют лишь простые электронные схемы, состоящие из нескольких элементов. Но и их также обязывает солидный монтаж устройств, т. е. соединение всех элементов схемы в одно надёжно действующее целое.

Часто радиолюбители недооценивают значение надлежащей сборки схемы. Им кажется, что для исправного действия аппаратуры вполне достаточно соединить провода всех её составных частей. Это очень ложное представление. Прочная механическая сборка электронного устройства является основным условием его исправного действия. Только основательный, добросовестно выполненный монтаж гарантирует получение прочной конструкции, пригодной для нормальной эксплуатации. Отдельные элементы схемы не могут держаться только на припое, такое устройство неизбежно выйдет из строя.

Существует несколько способов монтажа электронных устройств. В последнее время особенно при сборке транзисторных устройств применяется метод «печатных схем». Печатная схема — это система соответствующим образом приготовленных металлических дорожек, нанесённая на изоляционную пластину. Позднее в отверстия схемы вставляются наконечники элементов устройства, т. е. резисторов, конденсаторов, транзисторов и т. п. Наконечники соединяются с дорожками путём припайки. В случае массового производства какого-либо устройства метод печатных схем имеет много преимуществ. И наоборот — изготовление печатной схемы для одного самодельного прибора из-за большой трудоёмкости становится нерентабельным, подобно тому, насколько трудоёмко и нерентабельно было бы печатание одного экземпляра газеты или книги. Поэтому наших читателей мы хотим познакомить с простым, не требующим большой затраты труда способом, которым советуем пользоваться при монтаже транзисторных самоделок.

Элементы схемы рекомендуем монтировать на изоляционной пластинке толщиной 1–3 мм. Пластинка может быть даже из твёрдого картона, хотя конструкция будет более прочной и надёжной, если её элементы будут собраны на тонкой пластмассовой пластинке. Размещать элементы схемы на пластинке можно по разному, но лучше всего в порядке, соответствующем принципиальной схеме устройства. Тогда соединения между отдельными элементами будут сравнительно короткими и удастся избежать слишком густой «паутины» перекрещивающихся соединений. Наконечники отдельных элементов выводим на другую сторону пластинки и укладываем их горизонтально в требуемом направлении. Слишком длинные наконечники укорачиваем, а слишком короткие — удлиняем с помощью монтажной проволоки, затем соединяем их между собой, пользуясь паяльником и оловом. Причём пайку следует производить очень тщательно и аккуратно.

Приведённые рядом рисунки являются наглядной иллюстрацией рекомендуемого. способа монтажа электронных схем.

На рис. 1 в качестве примера показана принципиальная схема простого транзисторного устройства, не имеющего никакого практического применения.

Рис. 1. Принципиальная схема транзисторного усилителя.

Источником питания является батарея напряжением 4,5 в. Составные элементы системы представлены на рис. 2, а на рис. 3 видим размещение элементов на монтажной пластинке. Наконечники элементов выведены на обратную сторону пластинки, их соединения показаны на рис. 4.

Рис. 2. Внешний вид составных элементов.

Рис. 3. Смонтированная система (вид со стороны элементов)

Рис. 4. Смонтированная система (вид со стороны соединений)

На «задней»» стороне пластинки видим наконечники отдельных элементов, изогнутые и уложенные на ней таким образом, чтобы было удобно их соединить. В местах, обозначенных пунктирной линией, провода необходимо припаять. На рисунке видны также два провода из медной проволоки диаметром 0,5–1,0 мм. которые служат для присоединения положительного и отрицательного полюсов батареи. Кроме того, показаны два «паяльных контакта» для «входа» и «выхода» системы, т. е. для соединения с другими узлами аппаратуры. Для получения таких контактов, следует сбоку монтажной пластинки сделать два отверстия и через них дважды продеть наконечник элемента.

Монтаж любой электронной схемы немыслим без паяния, и ему мы хотим посвятить несколько слов. Паяние — занятие нетрудное, просто оно требует определенного опыта. Для монтажа транзисторных устройств наиболее пригоден небольшой паяльник мощностью 30–50 вт. При паянии следует пользоваться только оловом и паяльной пастой, запрещается применять кислоту. Очень удобной является оловянная проволока, наполненная внутри паяльной пастой. Тщательная зачистка концов присоединяемых проводов — обязательное условие надлежащего, правильного соединения. Зачистку проводов производят острым инструментом (например, ножом). Опытные радиолюбители, прежде чем припаять провода, подвергают их лужению, т. е. покрывают концы тонким слоем олова. Лужение проводов и наконечников элементов предохраняет их от окисления, а также гарантирует более прочное и эстетичное соединение.

Ребята, мы часто повторяем, что любое умение приобретается опытом. Поэтому, чтобы научиться хорошо паять, советуем поупражняться в течение двух-трёх часов, присоединяя кусочки любой медной проволоки. Уверяем, что после этого у вас не будет никаких затруднений при паянии. Учтите, ребята, что каждый радиолюбитель должен умело орудовать паяльником. Нельзя паять слишком медленно, так как могут перегреться соединяемые элементы. Это предупреждение особенно актуально при паянии транзисторных выводов. Чтобы не повредить транзистор, его вывод следует придерживать щипцами, которые поглощают часть выделяемого тепла.

КОНРАД ВИДЕЛЬСКИ

Уголок юного конструктора

Луноход с дистанционным управлением

(часть 2)

В предыдущем номере журнала мы познакомили юных конструкторов с изготовлением шасси и корпуса лунохода. Наша игрушка имеет дистанционное управление, а ток к двигателям подводится с помощью пучка проводов. При наиболее простом конструкционном решении луноход достаточно соединить с щитком управления четырьмя проводами.

Прежде, чем подробно ознакомить вас с электрооборудованием и переключателями, предназначенными для управления луноходом, мы коротко остановимся на конструкции передачи приводного механизма.

Известно, что электродвигатели, применяемые для привода игрушек, имеют небольшую. мощность, но довольно высокие обороты. Ось двигателя вращается со скоростью порядка 2000 об/мин. Поэтому нельзя непосредственно соединить ось двигателя с осью приводного механизма, обязательно нужна снижающая передача. Если на оси двигателя мы установим, например, небольшое зубчатое колесо, которое будет приводить в движение второе, больших размеров колесо, то мы добьёмся снижения числа оборотов. Пропорционально снижению числа оборотов увеличивается движущая сила на ведомом колесе.

Для нашей модели советуем использовать зубчатые колёса от старых часов или построить червячную передачу, показанную на рис. 1.

Непосредственно на оси резинового приводного колеса надо закрепить (например, припаять) зубчатое колесо 1. Если у вас нет зубчатого колеса какого-нибудь старого часового механизма или изломанной игрушки, то можете сами с успехом сделать такое колесо. Вырежьте круг из листовой латуни, точно разметьте шаг зубьев, а затем напильником нарежьте зубья.

Колесо 1 (найденное или самодельное) находится в зацеплении с червяком 2, установленным на оси 3 электродвигателя 4. Червяк 2 состоит из двух частей: короткого латунного стержня 2а с просверленным отверстием для оси двигателя и узкой медной ленты 2Ь, свёрнутой в виде пружины. Лента 2Ь надета на стержень 2а и оловом припаяна к нему.

Чтобы подогнать червяк к зубчатому колесу, плоским мелким напильником опилите на конус витки ленты червяка. После надлежащей установки двигателя червяк должен легко, без излишних сопротивлений приводить в движение зубчатое колесо 1.

Ну, а теперь о системе управления луноходом.

Тонкие эластичные провода соединяем в пучок, в нашей модели он был длиной 3,5 м, и обматываем его шёлковой тесёмкой. Щиток управления представляет собой плоскую коробочку, внутри которой находятся батареи питания, а на верхней стенке помещены включатели и кнопки управления.

Схема соединений щитка представлена на рис. 2.

К дощечке щитка 1 прибиты три кусочка латунной пластинки 2, соединённых соответствующим образом с батареей. Рядом с этими контактами прибиты пружинные пластинки А, В, С, D, Е, слегка отогнутые кверху. После прижатия их к контактам происходит замыкание электрической цепи. Прижатие пластинки Е вызывает включение основного двигателя 3. Двигателю 4, предназначенному для поворота приводного механизма, можно сообщить левое и правое вращение. При одновременном нажатии пластинок А и В двигатель вращается влево, а пластинок С и D — вправо.

Двигатель 4 включаем только на короткий промежуток времени, необходимый для желаемого поворота приводного механизма.

Параллельно с двигателем 4 можно соединить лампочку 5, расположенную в «телевизионной камере».

Ребята, вы можете смастерить совсем другой, более сложный и совершенный щиток управления, на рис. 2 мы специально упростили его. Ведь двигателями можно управлять при помощи многоконтактных радиопереключателей (поворотных или клавишных).

Кроме того, луноход можно соединить со щитком управления пучком проводов, состоящим не из четырёх, а большего числа проводов. Тогда вы сможете оборудовать луноход дополнительными фонарями и сигналами, электромагнитным захватом для подъёма мелких предметов и т. п.

Оставляем широкое поле для вашей изобретательности и конструкторских способностей.

Мы верим, что ваш луноход будет оригинальной, интересной самоделкой. А может быть вы напишите нам о введенных вами усовершенствованиях?

АДАМ СЛОДОВЫ