ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ
№ 7 июль 2011
Популярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
ВЫСТАВКИ
Последователи Архимеда
В 14-й раз открыл недавно свои двери Московский международный салон изобретений и инновационных технологий «Архимед». Около 400 представителей разных областей России и зарубежных гостей представили на своих стендах свои лучшие разработки. Вот что, к примеру, увидел в Сокольниках наш специальный корреспондент Станислав ЗИГУНЕНКО.
По стопам Циолковского
Нынешний год знаменателен прежде всего тем, что полвека назад в космос поднялся первый представитель Земли Юрий Алексеевич Гагарин. И потому, наверное, на выставке было больше, чем обычно, экспонатов, связанных с освоением космического пространства.
Одну из самых обширных экспозиций представил Детский центр технического творчества г. Москвы — преемник Московской городской станции юных техников, которая была открыта еще в 1926 году. За прошедшие годы здесь нашли дело себе по душе, определились с профессией сотни тысяч ребят. И сегодня эти стены, видевшие еще дедушек нынешних школьников, приютили около 3000 юных техников, краеведов, экологов, фотографов, спортсменов…
Первое, на что обращаешь внимание в экспозиции центра — макет космического корабля будущего, предназначенного для экспедиций в дальний космос. Интересно, что ребята в своей разработке отказались от традиционных жидкостных ракетных двигателей. Что предлагается взамен? Один из вариантов — фотонная ракета. Подобные звездолеты не раз были описаны на страницах фантастических романов. Наиболее перспективной конструкцией многим авторам кажется конструкция космолета-взрыволета с использованием реакции аннигиляции. Под днищем такого корабля, представляющего собой параболическое зеркало из особо прочных материалов, происходит реакции аннигиляции — соединения частиц материи и антиматерии. При этом в виде излучения выделяется огромное количество энергии. Фотоны ударяются в днище корабля и заставляет его двигаться вперед.
Звездолет будущего сделали ребята из Детского центра технического творчества г. Москвы. Справа — фотонная ракета.
Многие исследователи полагают, что именно таким образом звездолеты смогут развивать околосветовые скорости. Однако создание подобных кораблей — дело отдаленного будущего. А в ближайшие десятилетия для исследований Солнечной системы ребята предлагают использовать электрические ракеты, принцип действия которых изложен еще в одной из работ К.Э. Циолковского, опубликованной в 1911 году, то есть 100 лет назад.
Константин Эдуардович обратил тогда внимание, что катодные лучи, испускаемые так называемой трубкой Крукса — устройством для исследования электрических зарядов и источником рентгеновских лучей, названном так по имени изобретателя, английского ученого Уильямса Крукса, — имеют скорость порядка 30 — 100 тысяч км/с. То есть движутся, как минимум в десятки тысяч раз быстрее, чем современные космические корабли. А если так, то почему бы их не использовать для разгона в космическом пространстве космолетов дальнего радиуса действия?
Любопытная деталь: авторы в качестве основного источника информации для своей разработки ссылаются на публикацию в нашем журнале (см. «ЮТ» № 7 за 2004 г.). И в самом деле, в статье «Мегавольт по… капельке!» мы описали устройство генератора Ван де Граафа и некоторых других устройств, позволяющих получать высокие электростатические потенциалы. Но вот соединить вместе идею Циолковского и разработку Ван де Граафа ребята додумались сами. Это еще раз напоминает нам, что толковые идеи, положенные в копилку знаний человечества не пропадают, а прорастают иной раз самым неожиданным образом.
Лазерное зажигание
Пока одни мечтают и ведут теоретические проработки, другие уже действуют. По соседству с экспозицией центра технического творчества я обнаружил стенд ГНЦ ФРУП «Центр Келдыша». Мы уже как-то рассказывали вам о некоторых его разработках. В данном же случае поговорим о лазерных системах, разработки которых идут в центре под руководством С.Г. Реброва.
Как рассказал мне один из разработчиков, Алан Козаев, сотрудники данного отдела сейчас заняты созданием и совершенствованием систем лазерного зажигания для ракетных двигателей малой тяги, необходимых при маневрировании в космосе. Ранее для таких целей использовались самовоспламеняющиеся и весьма ядовитые смеси.
В данном же случае двигатели могут работать на компонентах кислород — водород, кислород — метан, кислород — керосин… Использование же вместо электрической искры для их воспламенения твердотельных импульсных лазеров намного повышает надежность конструкции. Если бы подобные конструкции использовались в обычных автомобильных двигателях, то водители не знали бы проблем с зажиганием весь срок службы мотора.
Макет ракетного двигателя с лазерным зажиганием.
Станок на все руки
То, что этот станок самодельный, сразу бросалось в глаза. Как пояснили мне его создатели, учащиеся колледжа № 8 имени дважды Героя Советского Союза И.Ф. Павлова, Юрий Казанцев, Евгений Сергеев и Дмитрий Сербенюк, это было сделано специально, чтобы любой из посетителей «Архимеда» понял: такой станочек вполне по силам сделать ему самому.
В самом деле, главный узел в этом станке — шлифовальная машинка, электромотор которой дает более высокие обороты, чем, например, электродрель. Да и сама машинка — маленькая, компактная, что позволяет разместить весь станок на углу рабочего стола. Делать же он способен практически все — шлифовать, сверлить, фрезеровать… В общем, настольный обрабатывающий центр, который вполне пригодится домашним мастерам, моделистам или даже ювелирам.
В колледже же подобные агрегаты еще используют и для обучения учащихся младших курсов. «Прежде чем допускать их к настоящим дорогостоящим станкам, пусть каждый потренируется на простенькой самоделке, — сказал мне Юра Казанцев. — Заодно на этом же станочке можно делать детали для последующего тиражирования подобных агрегатов»…
К сказанному остается добавить, что станок может работать по дереву, пластику, цветным и черным металлам. Главное здесь — инструмент, которым оснащается обрабатывающий центр.
Самодельный станок и его создатели из колледжа № 8.
Робот-такси и автомат-сортировщик
О том, что на улицах зарубежных городов и даже в Москве время от времени стали появляться автомобили без водителей, мы вам уже рассказывали не раз. Тем интереснее было познакомиться с разработкой ребят из Зеленоградской лаборатории робототехники, которая работает при лицее № 1557.
С разными конструкциями юных техников, созданными под руководством кандидата физико-математических наук Л.Г. Белиовской, мы не раз встречались на разных выставках и смотрах. И вот ныне 6-классник Георгий Бережной и Александр Панюков представили действующую модель такси-робота, способную самостоятельно передвигаться из одного пункта в другой по команде с центрального пульта управления.
По идее, команду, куда ехать, будет давать роботу сам пассажир такси, — рассказали мне ребята. — А компьютер сам определит самый короткий маршрут, позволяющий к тому же миновать уличные пробки. Пока программа позволяет игрушечной машинке двигаться, не сбиваясь с заранее намеченной трассы, а на перекрестках — уверенно сворачивать в нужном направлении.
По соседству с роботом-водителем трудился робот-сортировщик, созданный Андреем Исаченко и Артемом Ломовым из той же Зеленоградской лаборатории робототехники.
— Робот различает предметы двух форм и трех цветов, — солидно пояснил мне Андрей. — Система с распределенным интеллектом, состоящая из трех микрокомпьютеров, управляет работой моторов, осуществляющих сортировку.
Ну а говоря проще, ребята взялись решить весьма актуальную проблему. На мусорных полигонах надо рассортировать мусор, на плодоовощной базе — отделить спелые помидоры от зеленых или отсортировать картошку, на заводе — произвести отбраковку деталей… Ныне зачастую все эти операции все еще выполняются вручную. А ведь на дворе — XXI век…
И вот юные техники разработали модель сортировщика, который может сортировать предметы по их цвету и геометрической форме по четырем разным ящикам. Сортировка осуществляется с помощью Web-камеры. Изображение предмета, движущегося по конвейеру, передается в компьютер, который, сравнивая цвет и форму объекта с имеющимися у него эталонами, посылает соответствующий сигнал на моторы задвижек. В итоге кубики попадают к кубикам, шарики — к шарикам. Одновременно идет и сортировка по цвету — синие кубики к красным никак не попадут.
