Юный техник, 2007 № 07 - страница 22

Для лодки необходимую мощность можно было бы получить, вращая ротор при помощи педалей. Средняя мощность, которую ноги человека могут давать без особого напряжения в течение длительного времени, составляет 100–200 Вт. При этом от роторов Флеттнера можно получить тягу, как от лодочного мотора мощностью 2–4 л.с. Добавим, что лодка двигалась бы в полной тишине, не пугая рыбу, и при полном отсутствии выхлопа. Такие суда можно оснастить подводными крыльями, и они, используя совместную силу ветра и мускульную силу человека, смогут двигаться со скоростью 30–40 км/ч. Если ветра нет, то мощность педалей можно переключить на винт.

Для быстроходного катера с ротором Флеттнера достаточно мускульной силы.

Опыты по созданию судов с ротором Флеттнера можно начать с небольшой модели, приводимой в действие электродвигателем от игрушек.

В целом она не намного сложнее обычной модели лодки. Особое внимание нужно уделить изготовлению самого ротора. Его тягу можно рассчитать по формуле профессора В.И.Меркулова:

Р = 8,1U∙V∙d∙h,

где Р — сила тяги ротора в ньютонах, U — скорость ветра, м/с, V — линейная скорость поверхности ротора, м/с, d — диаметр ротора, м, h — высота ротора, м.

Если ротор сделать из банки от кофе диаметром 10 см и высотой 14 см, то при скорости ветра 5 м/с может получиться вполне приличная тяга в 2,8 Н, или 277 г. В таком случае ротор должен делать 16 об/с, или 960 об/мин.

В целях повышения устойчивости модель сделана по схеме катамарана. Расстояние между ее двумя пенопластовыми поплавками составляет 300 мм. К ним при помощи изогнутых дюралюминиевых трубок диаметром 8 — 10 мм крепится платформа, на которой установлен ротор Флеттнера. Если ротор выполнен в промышленных условиях достаточно точно и хорошо отбалансирован, его можно закрепить в одном опорном подшипнике. Самодельный ротор для устранения вибрации лучше закрепить в двух подшипниках. Один из них — нижний — укреплен на платформе, другой — на специальной раме вверху.

Ротор снабжен щитком для отклонения ветра, обтекающего его поверхность. Меняя положение этого щитка, можно уточнять направление движения судна. Щиток, в свою очередь, укреплен на двух латунных втулках, проходящих внутри подшипника, а вал ротора проходит внутри этих втулок. Положение щитка фиксируется при помощи шайбы с отверстиями, закрепленной наверху рамы. На нижнем конце вала ротора находится шкив, который при помощи резинового пассика от плеера соединен со шкивом на валу электромотора.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

Утверждение Коперника и Галилея о том, что Земля вращается, было для того времени крайне смело и полностью оторвано от повседневного опыта. Ему бы и оставаться достоянием высокой науки, да оказалось, что определить долготу затерянного в океане корабля без учета вращения Земли невозможно. И сотни тысяч моряков, морских офицеров были попросту вынуждены в это верить, не имея прямых доказательств. Но рядовым людям вращение Земли по-прежнему оставалось чем-то непонятным.

Все изменил французский физик Жан Фуко, уделявший большое внимание изучению маятника и доказавший, что плоскость качания маятника неизменна, простым опытом. На поворотной подставке при помощи проволочной дуги укрепляют маятник — груз на тонкой нити. Запустив маятник, подставку начинают вращать. Сколько бы подставка ни сделала оборотов, плоскость качания маятника по отношению к комнате остается неизменной.

При чем здесь вращение Земли?

Ж.Фуко рассуждал примерно так. Представьте себе микроба, живущего на подставке и видящего только маятник. Ему будет казаться, что плоскость качания маятника повернулась относительно него и подставки. Но ведь люди по сравнению с земным шаром даже мельче микроба, живущего на подставке! И если земной шар действительно вращается, то все должны увидеть, как плоскость качания маятника делает за сутки один оборот относительно пола и стен комнаты…

Ж.Фуко (1819–1868)

Создать маятник, способный так долго качаться, чтобы удалось заметить его поворот, оказалось нелегко. Колебания любого маятника довольно быстро затухают из-за аэродинамического сопротивления воздуха. Но поскольку затраты мощности на преодоление этого сопротивления пропорциональны кубу скорости, уменьшив скорость движения маятника вдвое, можно уменьшить мощность, расходуемую на борьбу с сопротивлением воздуха, в восемь раз.