Юный техник, 2001 № 12
Шрифт:
Дорогие друзья!
В этом номере мы открываем новую рубрику, авторами которой будете именно вы. В ней мы готовы опубликовать самые разные ваши разработки и идеи, связанные с тематикой журнала. А для того чтобы мы могли планировать очередность публикаций, просим вас заранее прислать в редакцию заполненный купон-заявку. Кстати, в нем вы можете просто высказать свои пожелания редакции.
КОЛЛЕКЦИЯ
Первый вариант многоцелевого самолета поднялся в воздух в 1955 году. Это был IAR-817. А после доработок в 1960 году на конвейер встал IAR-818, оснащенный более мощной силовой установкой. В эксплуатационном варианте самолет может взять на борт до 4 пассажиров. А в санитарном, кроме больного, еще и сопровождающих его лиц. Самолет нашел применение в сельском хозяйстве, на почте, в качестве грузового перевозчика. На нашей схеме изображен гидросамолет на его базе — IAR-818 Н.
Техническая характеристика:
Длина… 10 000 мм
Ширина… 12 100 мм
Высота… 3100 мм
Экипаж… 1+3 пассажира
Силовая установка… М-337
Мощность… 155 кВт
Полезная нагрузка… 475 кг
Стартовый вес… 1300 кг
Максимальная скорость… 185 км/ч
Потолок… 4000 м
Дальность полета при полной заправке… 900 км
Чехословацкие трамваи появились в нашей стране в 1957 году, а с 1959 года самой распространенной стала модель Т-2. Благодаря центральной фаре и горизонтальной хромированной планке их прозвали «циклоп». Специально для СССР эти трамваи делались двухдверными, а кабина водителя была защищена плексигласовым колпаком. Токосъемник имел форму пантографа, благодаря чему обеспечивался надежный токосъем. Первые 180 трамваев получила Москва. Здесь они «прижились».
Техническая характеристика:
Кузов… сварной, несущей конструкции
Тележки… с карданной передачей
Тормоза… электрические (пневматика отсутствует вообще)
Длина… ок. 15 000 мм
Ширина… ок. 2500 мм
Высота (с токосъемником) около… 4000 мм
Кол-во пассажиров… 56
ПОЛИГОН
Вихревая труба
Холодильничек размером со спичку для охлаждения всего лишь одного, но самого важного транзистора в электронной схеме или же холодильник, способный засыпать снегом целый город, могут быть построены на одном и том же принципе — вихревой трубы.
Каждый, наверное, видел, как вихрь собирает столбом дорожную пыль. Это явление использовано в циклонных сепараторах — устройствах
Французский инженер Жорж Ранк, долго занимавшийся такими аппаратами, случайно обнаружил, что температура в центральной части вихря значительно ниже температуры исходного газа. Это явление он и использовал в холодильном устройстве под названием «вихревая труба», на которое в 1931 году получил патент. Подаваемый в трубу воздух с температурой 20 градусов выходил разделенным на два потока. Один имел температуру 100 градусов, другой — минус 20.
В 1933 году Ж.Ранк сделал доклад во французском физическом обществе, но специалисты отнеслись к нему с недоверием, заявив, что при измерении температуры была допущена ошибка. О Ранке надолго забыли.
Позже, в 1937 году, ничего не зная о работах Ранка, советский ученый К.Страхович теоретически доказал возможность охлаждения вращающегося потока, поведав об этом в учебнике. Но и это осталось без внимания.
Только когда в 1946 году немецкий физик Р.Хильш опубликовал исследования по работе вихревой трубы, ученый мир отнесся к ней с интересом и назвал трубой Ранка — Хильша. Вот как она устроена (рис. 1.).
Сжатый газ от внешнего источника поступает во входное сопло, создающее в трубе вращающийся поток. Он движется к концу трубы и встречает стенку с отверстием регулировочного вентиля. Часть газа уходит наружу через это отверстие. Другая часть потока, отражаясь от стенки, поворачивает обратно. Таким образом, поток в трубе становится двухслойным. Внешний его слой движется от сопла к стенке, а внутренний — от стенки к соплу. Кроме того, эти слои еще и вращаются в одном и том же направлении.
Газ, находящийся во внутреннем слое, отдает часть своей кинетической энергии внешнему слою. За счет этого внешний слой потока разогревается, а внутренний охлаждается. Его выводят наружу через отверстие в передней стенке трубы.
Таким образом, мы имеем два потока: холодный и горячий.
Горячий поток отводит за пределы вихревой трубы тепло, отнятое у холодного потока. Вместе с ним теряется до 70 % сжатого газа. Но если вихревую трубу охлаждать снаружи, например, при помощи «рубашки», по которой протекает вода, то с обеих ее сторон будет вытекать холодный газ. Тогда расход сжатого газа уменьшается более чем вдвое.
Следует отметить, что затраты энергии для получения холода с помощью трубы Ранка примерно в 20 раз выше, чем у обычного холодильника. Но, несмотря на это, в ряде случаев она незаменима.
На рисунке 2 изображен защитный костюм сталевара, оснащенный ранцевым вихревым холодильником.
Вес холодильника 1–2 кг, он получает сжатый воздух по шлангу от заводской сети. Выходящий из вихревой трубы охлажденный поток направляется в костюм и защитную маску для дыхания. Создающееся небольшое избыточное давление надежно защищает человека от попадания под маску вредных примесей, содержащихся в атмосфере цеха. Поэтому костюмы такого типа используются и на химических производствах, где температура порою превышает 60–70 градусов, а воздух содержит влагу и ядовитые примеси. Вспоминая жаркое лето, кто-нибудь невольно подумает о подобном костюме.