Юный техник, 2001 № 04

Каждый лепесток-крыло имеет легкий каркас, рационально пронизанный ребрами жесткости. На пересечении лепестков установлен гидроцилиндр, сообщающий ему возвратно-поступательное движение. У традиционного машущего крыла на шарнирной подвеске скорость различных точек разнится от нуля до максимальной. Значительная часть его почти не работает. У «Пчелы» все точки крыла имеют постоянную скорость, за счет чего эффективность его должна получиться в 3–4 раза выше. Есть в этом аппарате и еще одна тонкость. Крылья работают в паре с расположенными над ними неподвижными поверхностями, снабженными створками. В результате их совместного действия образуется некое подобие поршневого насоса. Крыло дает тягу как при ходе вниз, так и при ходе вверх. Аналогичным образом устроен и движитель горизонтальной тяги.

Любопытна силовая установка летательного аппарата. В основе ее свободнопоршневой двигатель внутреннего сгорания. Он состоит из цилиндра сгорания, передающего возникающую при сгорании топлива силу непосредственно через шток на поршень гидравлического насоса. За счет подачи им масла или другой рабочей жидкости и будут работать гидроцилиндры. Такая силовая установка должна в принципе получиться очень легкой и экономичной. К сожалению, несмотря на много попыток и десятки патентов, свободнопоршневой гидродвигатель пока не создан. Сочетание в одном изобретении двух трудноразрешимых проблем оставляет лишь незначительный шанс на успех. Впрочем, ничто не мешает на первых порах все силы сосредоточить на самом летательном аппарате, а гидропривод выполнить традиционно. В случае успеха будет получен летательный аппарат, превосходящий по скорости и экономичности вертолет.

Проблема машущего полета близка к разрешению. Мы надеемся, что наши юные читатели убедятся в этом воочию.

Рис. 4.Чтобы понять трудности, возникающие при создании махолета, полезно сделать его модель. Фюзеляж модели — сосновая рейка сечением 6х6 мм. Лонжерон крыла из бамбука. Поверхность — из трансформаторной бумаги либо лавсановой пленки. Задняя кромка крыла упрочнена соломинкой. Крылья приводятся в движение при помощи коленчатого вала и резиномотора. Но, обратите внимание, резиномотор состоит из двух пучков резиновых нитей, работающих не на скручивание, а на растяжение. Это увеличивает его КПД. Резинка наматывается на пластинки, приделанные с помощью ниток и клея к валу. Важно так выбрать угол их оси относительно вала, чтобы момент вращения, создаваемый резинкой, был максимальным, когда движение крыла требует наибольшей силы. Модель лучше запускать в спортивном зале. Длительность полета 30–40 секунд. За это время можно хорошо разглядеть все подробности движения крыльев.

СДЕЛАЙ ДЛЯ ШКОЛЫ Соль как источник энергии

Еще в 1748 году французский физик Жак Нолле поместил обтянутый пленкой из свиного пузыря сосуд со спиртом в бак с водой (рис. 1). Через некоторое время пленка выгнулась наружу, а спирт в сосуде оказался разбавлен водой.

Рис. 1

Вот как объясняется это явление. Пленка имела мельчайшие поры, непроницаемые для сравнительно крупных молекул спирта, но достаточно большие для молекул воды. Под действием теплового движения они начали просачиваться через поры в сосуд со спиртом. Давление в нем выросло. Это явление получило название осмоса. Его можно наблюдать, когда раствор и растворитель разделены проницаемой для растворителя и не проницаемой для растворенного вещества пленкой-мембраной. При этом со стороны раствора возникает осмотическое давление.

Любопытна причина его возникновения. Оказывается, молекулы растворителя, попав в сосуд с растворенным веществом, ведут себя подобно газу в пустоте — разбегаются. Как показал в 1887 году знаменитый голландский химик Вант-Гофф, осмотическое давление численно равно тому давлению, которое создало бы растворенное вещество, находясь в газообразном состоянии. (И это при том, что порой растворенное вещество, например сахар, газообразной формы попросту не имеет!)

Осмотическое давление, как и давление газа, способно совершать работу. Разумеется, растворы спирта или сахара ввиду своей дороговизны как источники энергии не пригодны.