Юный техник, 2008 № 02 - Журнал «Юный техник»

По замыслу Александра Табанина, подъемная сила небольшой конической оболочки, наполненной легким газом, снизит скорость до безопасной величины.

НЕОБЫЧНЫЙ КОНДИЦИОНЕР…

…для автомобиля предлагает ученик 5-го класса школы № 3 г. Сосновый Бор Иван Клюев.

Кондиционеры в жару приносят прохладу и согревают в мороз. Их давно применяют в кабинах автомобилей, автобусов, тракторов. Согреть кабину не сложно. Но чтобы создать в жаркий день прохладу, требуется немало энергии. Владельцы легковых автомобилей, оснащенных кондиционерами, отмечают, что в жаркий день расход топлива возрастает на 1 литр на каждые 100 км.

Иван Клюев предлагает подавать охлажденный воздух не в кабину, а в обивку сиденья. Благодаря этому происходит охлаждение непосредственно самого человека и небольшого объема воздуха вблизи него. Энергия, потребная для создания комфортных условий, резко уменьшится. Но… Иван решил применить простое, а значит, и более дешевое охлаждающее устройство — вихревую трубу. Это предельно простое устройство, в котором нет движущихся частей. Холод в такой трубе получается за счет взаимодействия вращающихся потоков сжатого воздуха, который поступает от отдельного компрессора.

И хотя вихревая труба в сотни раз меньше по размерам, чем обычный холодильный агрегат, для работы ей нужно в 7 раз больше энергии (потому, кстати, в домашних холодильниках вихревые трубы не применяют).

В общем, получается, что Иван снижает расход энергии, сокращая общее количество охлажденного воздуха, а с другой стороны, предлагает использовать охлаждающее устройство с очень высоким КПД.

Каким в конечном итоге окажется общий расход энергии у кресла-кондиционера, сказать трудно. Возможно, что в некоторых случаях, например, для мощных сельскохозяйственных машин, кресло-кондиционер окажется весьма кстати.

За оригинальность мышления Экспертный совет ПБ присудил Ивану Клюеву Почетный диплом.

В жару кресло-кондиционер окутает сидящего пеленой прохладного воздуха. Его создаст спрятанная под креслом вихревая труба.

ПРЕВРАЩАТЬ ЭНЕРГИЮ ТРЯСКИ АВТОМОБИЛЯ…

в электричество предлагает Александра Волкова из лицея № 7 г. Красноярска. Для этого, как она считает, «в пол или любую другую часть автомобиля нужно установить много маленьких электрогенераторов, преобразующих тряску в электрический ток».

Электроэнергию можно направить в отдельный электромотор, помогающий вращать колеса, это снизит расход топлива.

Сразу скажем, Александра на верном пути. В любой автомобильной подвеске, помимо упругих элементов, например, пружин или рессор, обязательно есть демпфер — элемент, поглощающий энергию колебаний. Благодаря ему тряска на неровностях дороги смягчается, превращается в плавные колебания кузова автомобиля.

Основная функция демпфера — удаление избытка энергии. В обычном демпфере она превращается в бесполезное тепло. Устройство Саши Волковой также будет выполнять роль демпфера, но энергию колебаний оно превратит в полезный электрический ток. К сожалению, Саша не указывает, на каком принципе оно работает.

Очевидно, решить эту задачу можно по-разному.

Изобретатели пытались к подвеске автомобиля присоединить зубчатую передачу и от нее вращать генератор. Но зубцы шестерен не выдерживали ударных нагрузок. Пытались приспосабливать для этого пьезоэлементы, как в зажигалках. Но и они оказывались недолговечны.

Решение пришло само.

В начале 1970-х годов появился линейный электродвигатель. Он состоит из неподвижного статора со множеством электромагнитов и подвижного элемента с постоянными магнитами. Переключая соответствующим образом ток в электромагнитах, можно вызвать быстрое и точное перемещение подвижного элемента.

Такой электродвигатель обратим. Если двигать подвижный элемент, то в катушках электромагнитов возникнет ток.

Таким двигателем воспользовалась в начале 1980-х годов фирма «Мерседес». На подвижных элементах линейного электродвигателя они укрепили полуоси колес. Ток в электромагниты посылается от контроллера, управляемого компьютером. Получилась система, называемая активной подвеской. Над ней фирма работала… 24 года.

Основная задача подвески сводится к тому, чтобы колеса автомобиля как бы «обтекали» неровности дороги, а центр масс автомобиля оставался при этом неподвижным. За счет этого происходит снижение расхода топлива на 10 %.

На поворотах новейшие «Мерседесы» очень устойчивы и почти не накреняются. Временами они даже умудряются поджать колеса и перепрыгнуть препятствие. Ну, а когда это не совсем удается, подвижный элемент линейного электродвигателя толчком колеса вдвигается в статор, и система катушек вырабатывает ток, который идет на работу подвески.

Таким образом, многое из того, что ожидала Саша Волкова, сбылось, а работа в этом направлении началась задолго до ее рождения. Но это ничуть не делает работу Саши менее интересной.

Экспертный совет присуждает Александре Волковой Почетный диплом «ПБ».

Колесо автомобиля с активной подвеской крепится непосредственно к якорю линейного электродвигателя. Обычно он работает как рессора, но, если нужно, по команде электронного мозга колесо поднимется и автомобиль плавно перелетит через преграду.

НАШ ДОМ

Поговорим о плинтусах

Посмотрите на пол. А точнее, на то место комнаты, где пол граничит со стеной. Видите? Эта граница очерчена деревянной рейкой, прибитой гвоздями к стене или в крайнем случае к полу. Это и есть традиционный плинтус (в переводе с греческого — «основание»).

Однако последнее время такая конструкция перестает удовлетворять многих. И вот почему.

Пол в квартире должен быть нарядным, и потому на него кладут линолеум, ламинат, синтетическое ковровое покрытие и даже наборный паркет. А чтобы положить хотя бы тот же линолеум, надо прежде снять плинтусы, а потом вернуть их на место. Иначе покрытие будет смотреться незаконченным, как картина без рамы.

Или другой пример. Вы решили подключиться к Интернету. Пришли мастера, чтобы пробросить от входа к самому компьютеру волоконный кабель. Куда его спрятать, чтобы он не бросался в глаза? Лучше всего опять-таки под плинтус.

И вот тут выясняется, что старый плинтус для таких целей не годится. Прежде всего, потому, что нет в таких плинтусах углублений для телевизионного, телефонного или компьютерного кабеля.

В общем, хочешь не хочешь, придется менять и сами плинтусы, и способ их крепления — вместо гвоздей лучше воспользоваться шурупами-саморезами или жидкими гвоздями. Да и вообще мы бы вам не советовали снова возвращаться к традиционным деревянным рейкам. Прежде всего, потому, что плинтусы из дерева, как ни странно, стоят дороже, чем из других материалов. Например, качественный плинтус из хорошего дерева может стоить порядка 50 руб. за метр, в то время как пластиковый обойдется вам вдвое дешевле.

Специальный канал поможет надежно спрятать в плинтус телевизионные и компьютерные кабели.

Далее, плинтусы, скажем из поливинилхлорида (ПВХ) намного практичнее по многим показателям.

Во-первых, такой плинтус не нужно красить или покрывать лаком. Можно сразу купить его уже нужного цвета. Во-вторых, он не боится прямых солнечных лучей и бытовой химии, не коробится от сырости.

В-третьих, такой плинтус легко подгонять, поскольку он легко пилится, режется. Его можно сгибать даже под прямым углом, если нагреть место сгиба горячей водой или воздухом до 7 °C.

Кроме того, существенно облегчают монтажные работы и специальные аксессуары — крепежные клипсы, наружные, внутренние, торцевые и стыковочные уголки. Пластиковый плинтус можно, как уже говорилось, даже приклеить. Однако мы бы не советовали этого делать, поскольку съемное крепление намного облегчит вам монтажно-демонтажные работы в следующий раз.

Многие плинтусы из ПВХ, как уже сказано, имеют специальные каналы для кабелей. И, спрятав их туда, вы можете быть спокойными: теперь не достанут даже острые зубы вашего домашнего любимца.

Наконец, в моделях, предназначенных для ковролина или бытового линолеума, предусмотрены специальные пазы для закрепления края полотна, расположенные с лицевой стороны. Таким образом, ваш плинтус будет как бы сливаться по цвету с самим покрытием.

К сказанному остается добавить, что подобные же плинтусы-молдинги выпускают и для потолков. Их применение особенно удобно в тех случаях, когда потолок в комнате навесной, состоит, например, из пластиковых же панелей, которые крепятся на жидких гвоздях. Тогда вы можете особенно не беспокоиться, если вам не удалось очень уж аккуратно подпилить края этих плиток точно по размеру. Молдинги прикроют мелкие огрехи, придадут вашей работе законченность и элегантность.