"Юный техник" №9 (2013)

ПОЧЕТНЫИ ДИПЛОМ

ФОНАРИ «ПОД КОЛПАКОМ»

Девятиклассница Альбина Назмутдинова живет в селе Чикча Тюменской области. Проблема, которой она занялась, знакома, наверное, многим.

— Насколько мне известно, у нас и во многих городах уличное освещение недостаточное. Фонари горят лишь на центральных улицах, да и то, случается, через один, — рассказала она. — У нас в селе, на улице, где мы живем, фонарей поначалу не было совсем. А когда появились, я обратила внимание, что они освещают в равной степени и землю, и небо. Значительная часть световой энергии расходуется зря, нанося даже вред, поскольку образуется так называемое «световое загрязнение» округи.

Альбина стала думать, как улучшить уличное освещение. Первое, что пришло ей на ум, — надо оснастить уличные фонари абажурами-отражателями. Она сделала макет улицы с фонарными столбами и стала экспериментировать, меняя конструкции отражателей на столбах.

— Я подсчитала, — говорит Альбина, — что благодаря хорошему отражателю без ухудшения освещенности можно увеличить расстояние между фонарными столбами до 200 м вместо обычных 60 м. Так что экономия электричества получается немалая.

Наши эксперты выяснили, что Альбина и в самом деле затронула весьма насущную проблему наших дней. Лучшие современные фонари, как показывают расчеты, тратят на освещение улиц не более 45 % излучаемого света.

Именно потому группа тайваньских и мексиканских исследователей под руководством Сюань Хао Ли из Национального университета Тайваня взялась за ее решение. Получившийся у них фонарь состоит из группы светодиодов, каждый из которых оснащен линзой полного внутреннего отражения, фокусирующей свет так, что лучи на выходе идут параллельно, а не пересекаясь, как обычно. Диоды и линзы располагаются внутри отражающей полости, дополнительно концентрирующей свет в выбранном направлении.

Наконец, на выходе из этой полости находится светорассеиватель, играющий роль последнего фильтра, «отрезающего» нежелательное боковое распространение света.

Испытав разработку, исследователи убедились, что «световой грязи» стало заметно меньше. Если обычный уличный фонарь не менее 20 % света отправляет горизонтально, вдоль земной глади, или даже в небо, то новое устройство теряет на нежелательное освещение лишь 2 % своего излучения. Благодаря таким фонарям городские жители смогут видеть звезды.

Будем надеяться, что и фонари Альбины Назмутдиновой тоже вскоре появятся на улицах ее родного села. Во всяком случае, местная администрация ее разработкой уже заинтересовалась. А мы, в свою очередь, награждаем разработку школьницы Почетным дипломом.

ВРАЩАЮЩИЙСЯ АТОМНЫЙ РЕАКТОР

Уже известный нашим постоянным читателям В. Максимов из г. Камень-на-Оби (он, как и Фурсов, о работе которого пойдет речь ниже, почему-то упорно не хочет подписываться полным именем. — Ред.) на сей раз предлагает усовершенствовать графитововодяной реактор.

«Мне кажется, — пишет он, — что можно увеличить выход энергии с такого реактора процентов на 20, если сделать его вращающимся». И далее поясняет, почему он так думает.

Для охлаждения работающего реактора обычно используется вода. Она движется с помощью насосов и, проходя по теплообменнику, нагревается до состояния перегретого пара. Поскольку вода при этом становится радиоактивной, то она остается в том же замкнутом контуре, постепенно теряя тепло и конденсируясь. Своим теплом она обогревает второй теплообменник, пар из которого идет на паровую турбину и вырабатывает электричество.

Максимов предлагает повысить КПД такой установки, сделав реактор вращающимся. Для этого надо подавать воду непосредственно к активным элементам реактора, а выпускать перегретый пар через особые дюзы, расположенные так, что реактивная сила будет вращать реактор, а заодно и вал электрогенератора.

Что можно сказать по поводу такой конструкции? На первый взгляд она вроде бы проще традиционной. Но что делать с радиоактивным паром? Чтобы не заражать окружающую среду, придется помещать реактор в герметичный кожух, по внутренним стенкам которого и будет стекать сконденсировавший пар. Затем эту воду собирать в отстойнике и снова направлять в реактор.

Для обеспечения вращения всей многотонной конструкции придется придумывать особо надежные подшипники. И до какой же скорости нужно раскрутить эту махину, чтобы получить КПД на 20 % больше, чем ныне?.. И что с ней будет, если какой-то из подшипников вдруг «полетит»?..

И с нынешними реакторами на АЭС бывает достаточно хлопот. Так что не стоит, наверное, их еще увеличивать.

УСОВЕРШЕНСТВУЕМ… БУТСУ?

«Посылаю вам свое предложение. Суть его такова: «Футбольная бутса, отличающаяся тем, что оконечность носка ее, выполненная из жесткого материала, представляет собой круг или усеченный круг с хордой, граничащей внизу с подошвой бутсы».

И далее в стиле, принятом при составлении патентной формулы при подаче заявки, наш читатель А. Фурсов из г. Воронежа описывает, что он изобрел. Придумал же он, в переводе с языка патентоведов на обычный, вот что. Изобретатель предлагает делать носок бутсы максимально жестким. Чтобы бить по мячу не «щечкой», «шведкой» или подъемом, как это обычно делают футболисты сегодня, а «пыром», то есть именно носком. По мнению А. Фурсова, такой удар сильнее всего, и, стало быть, наши футболисты получат возможность поражать ворота противника с 30–40 метров.

Заключает свое прозаическое описание наш автор такими стихами: «И с разбега, прогрессивно, метко в створ ворот пробьет мяч, закрученный красиво, бутконосец-патриот!»

Что сказать по этому поводу? Прежде всего наш читатель опоздал со своим изобретением лет этак на сто. Это в начале прошлого века, когда защитники действовали в основном «на отбой», зрители восхищенно ахали, услышав громовой удар и видя, как мяч, словно пушечное ядро, перелетает из конца в конец поля. Именно тогда и были в моде бутсы с жесткими круглыми носками.

Однако довольно скоро игра «на отбой» была признана неэффективной, поскольку посланный таким образом мяч чаще всего доставался противнику; толковой атаки на чужие ворота не получалось. Ныне довольно часто защитники просто отпасовывают полученный мяч полузащитникам, а уж те ищут удобный момент, чтобы переправить его под удар нападающим, или бьют сами.

Но может быть, тогда удар «пыром» может пригодиться нападающим? Спора нет, такой удар иногда получается очень сильным. Но вот насчет меткости позвольте усомниться. Даже посланный точно в центр, мяч летит хоть и далеко, но не очень точно, что проверено на практике. А уж закрутить его, как предлагает наш читатель, при ударе носком и вовсе проблематично.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ… МОЧАЛКА

И в конце выпуска вот вам еще одно предложение. «Все, наверное, видели зубную электрощетку, а вот электромочалок нет. Вот я и подумал, что надо сделать такую», — пишет нам в очередной раз В. Максимов из г. Камень-на-Оби. И далее он приводит схему такого агрегата.

В герметичной пластиковой ручке агрегата помещаются электромотор, питающийся от сети через понижающий трансформатор 220/12 В, и планетарный редуктор для понижения частоты вращения вала. На валу редуктора, выступающего из ручки наружу, насажена сама мочалка, представляющая собой нечто вроде круглого валика, насаженного на ось. Ось эту, по расчетам автора, нужно раскрутить до скорости 240 об/мин, чтобы мытье было скорым и эффективным.

Запускается и выключается такой агрегат кнопкой, расположенной на ручке электромочалки.

Как нам кажется, есть в этой идее свое рациональное зерно! Вот только электромотор, питающийся от сети, стоило бы заменить низковольтным, с питанием от аккумуляторной батареи, которая будет помещаться в той же ручке. Такой электромочалкой пользоваться намного удобнее и безопаснее. А насколько электромочалка будет востребована, покажет спрос, если мочалка с мотором появится в продаже.

ЧТОБЫ ВЕЩИ НЕ ПОМЯЛИСЬ

Британская компания Worldline Luggage разработала особый футляр Freefold, который поддерживает форму пиджака, брюк, рубашек и галстука, избавляя владельца от необходимости пользоваться в поездках утюгом.

Правда, в рекламе своего изделия его создатели не рассказывают, как оно устроено и в чем «изюминка». Они лишь намекают, что внутри футляр Freefold «устроен таким образом, что владелец интуитивно поймет, как размещать в нем предметы гардероба», чтобы они не помялись. Кроме того, дескать, на крышке футляра-кейса помещена инструкция, которая наглядно показывает, как складывать вещи, а внутри имеются специальные ремни, закрепляющие одежду.

Подумайте и вы, как сделать, чтобы костюмы и прочие вещи при перевозке не мялись. А мы с удовольствием опубликуем ваши предложения.