Юный техник, 2007 № 04

Сегодня у нас в гостях Клуб юных изобретателей из города Сосновый Бор Ленинградской области. Мы расскажем о предложении третьеклассников Ивана Клюеваи Марины Сосновой, а также поспорим с ними об одной проблеме, которой они уделили большое внимание, и разберем интересную идею старшеклассника Сергея Чепилко.

Экспертный совет присудил авторское свидетельство «Патентного бюро» Ивану Клюеву и почетный диплом Сергею Чепилко.

Авторское свидетельство № 1090

ИГЛА ДЛЯ САПОГ И… ДИРИЖАБЛЕЙ

Иван Клюев еще учится в третьем классе, но начал с того, что в изобретательстве обычно считается «высшим пилотажем»: он успешно занимается улучшением того, что всем давно известно и кажется совершенным.

Речь о швейной игле. Один из ее недостатков — трудно вдевать нитку в ушко. Увеличить его размер нельзя: будет трудно протягивать иглу через ткань, а в отдельных случаях широкое ушко может ткань испортить.

Изобретатели немало поработали над этой проблемой. Пробовали делать ушко в виде открытого крючка, но оно цепляется за ткань. Пытались снабжать иглу ушком с открывающейся стенкой, замком и шарниром. Работать такой иглой удобно, но сделать ее очень трудно и дорого.

Иван предложил на тупом конце иглы сделать углубление и закрепить в нем ушко из отрезка сложенного вдвое прочного эластичного материала. Вот и все. Слегка нажмешь на ушко пальцем — оно станет широким. Отпустишь — оно снова узкое.

Между прочим, в ушко швейной иглы Ивана Клюева можно вставлять нить, диаметр которой много больше диаметра самой иглы, а это придает работе совершенно новое качество.

При шитье сплошных нетканых материалов, таких как кожа, синтетические пленки, прорезиненные ткани и клеенка, толстая нить, туго проходя через отверстия, сделанные более тонкой иглой, будет обжиматься материалом со всех сторон, и шов станет герметичным, непроницаемым для воды и газа. Так что игла Ивана окажется полезна при изготовлении обуви, палаток, надувных оболочек и даже дирижаблей.

ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ

«ЭЛЕКТРОГЕНЕРАТОР»…

…Сергея Чепилко предназначен для работы там, где нет воздуха, например, под водой или на других планетах. Источником энергии для него служит энергия связи кристаллической решетки. Энергия эта значительна, у железа она, например, почти вдвое превышает энергию взрыва тротила. Но давайте обо всем по порядку.

Предложенное Сергеем Чепилко устройство под названием «электрогенератор» состоит из двигателя внутреннего сгорания (ДВС) со свободно движущимся поршнем и двух линейных электрогенераторов. Работа их требует отдельного пояснения.

ДВС, выбранный Сергеем, состоит из цилиндра и движущегося в нем поршня. Сгорание топлива происходит поочередно с разных сторон поршня, заставляя его перемещаться то в одну, то в другую сторону. Поршень передает свою энергию электрогенераторам при помощи штоков, выведенных наружу через крышки цилиндра.

Возможно, вы видели такой опыт: учитель вводит прямолинейный магнит в катушку, соединенную с гальванометром, и стрелка прибора отклоняется, показывая наличие тока. На таком же принципе работают линейные электрогенераторы. Они состоят из катушки, внутри которой движутся магниты. Возникающее при этом изменение магнитного потока внутри катушки создает индукционный ток в ее витках.

Подобные устройства, состоящие из свободнопоршневого двигателя и линейного электрогенератора, запатентованы многократно. Однако до сих пор в их двигателях предполагалось обычное сгорание топлива. Сергей намерен заменить его взрывом металлической ленты или про волоки под действием электрического импульса, что должно привести к высвобождению энергии, заключенной в кристаллической решетке металла.

Вот как он намерен это сделать. В одну из камер — поочередно — между цилиндром и поршнем подается проволока или лента из металла, например, как указывает автор, из вольфрама. Далее на рабочий участок подается импульс высокого напряжения, и металл взрывается. Одновременно в камеру подается вода. Под действием тепла взрыва она превращается в пар, который толкает поршень.

Обсудим некоторые тонкости процесса, происходящего в двигателе Сергея при пропускании электрического тока через металл. Тут возможны два «сценария».

Вот один из них. Если через тонкую, как волос, проволочку пропустить ток от конденсаторной батареи емкостью около 1000 мФ, заряженной до напряжения 220 В, он ярко вспыхнет и испарится. Температура при этом может достигать 20 000 °C.