В этом выпуске Патентного бюро рассказываем об урожайной пленке, необычном подогревателе пищи в походных условиях, идее применения сжатого воздуха вместо бензина в фарах боковой подсветки.

Экспертный совет ПБ отметил Почетными дипломами идеи Андрея Макарова из Нижегородской области, Петра Соколова из Екатеринбурга, Марселя Ахметгареева из Нижнекамска и Александра Труфанова из Белгородской области.

УРОЖАЙНАЯ ПЛЕНКА

При выращивании, например, клубники, огурцов, патиссонов или других культур садоводы весной покрывают грядки черной полиэтиленовой или поливинилхлоридной пленкой. Под ней почва лучше прогревается днем и медленнее остывает ночью. Урожай растет. Но есть у пленки и один существенный недостаток. В жаркие дневные часы почва под черной пленкой может перегреться, и это отрицательно сказывается на росте растений. Но и убрать ее нельзя, потому что ночами еще случаются заморозки. Как быть?

У Андрея Макарова из Нижегородской области на этот счет нашлись свои соображения. Если пленку можно изготовить черной, то почему бы не пойти дальше и не сделать ее… двухцветной. Одна сторона — черная, другая — зеркальная. Нижняя, черная, кладется на почву, а зеркальная — обращена к небу и не поглощает, а, наоборот, отбрасывает тепловые лучи. Таким образом, растения будут дополнительно «подсвечиваться» снизу отраженными лучами, что поспособствует процессу фотосинтеза и приведет к росту урожайности.

Но можно пойти и дальше. В популярной литературе Андрей познакомился с выводами ученых сельскохозяйственной академии и узнал, что в процессе роста растения поглощают лучи определенной длины волны. На ранней стадии развития они лучше «усваивают» лучи красного, дальше — оранжевого, а потом и вовсе фиолетового спектра. Раз это так, то напрашивается вывод, что зеркальную поверхность нужно дополнительно красить составами, отражающими световые волны определенного спектра! Технологически выполнить это не так уж и сложно. Двухслойная пленка будет, конечно, дороже обычной. Но разницу в цене с лихвой окупит обильный урожай.

ВСЕГДА ЛИ ТРЕНИЕ ВРЕДИТ?

В начале прошлого лета группа школьников из Екатеринбурга отправилась в поход. Все бы хорошо, да зачастили дожди. А спички ребята не уберегли. А без них — ни костра, ни еды.

Позже ребята вспоминали этот эпизод как досадный случай. А Петр Соколов сам себе задал задачу. Если нечем разжечь костер, то как бы воспользоваться иным источником тепла, чтобы если не приготовить, то хотя бы подогреть уже готовую, но остывшую пищу?

Солнечное тепло в дождливую погоду исключается. До тепла земных недр без сложной техники не добраться, как не воспользуешься и энергией ветра или напором реки. А уж о тепловых печах на бензине или солярке и говорить нечего, не тащить же приборы и канистры с топливом в рюкзаках.

Но задача все же имеет решение.

Зимой, в холода, Петру пришлось пилить стволы крупных деревьев двуручной пилой. При такой работе человек сам себя греет, но греется и так, что обжигает пальцы.

Об этом эпизоде и вспомнил юный изобретатель. И придумал ручную мельницу, основной рабочий орган которой — металлическая трубка с коническим отверстием. Сверху в нее вставляется конический наконечник с ручкой. Трубка жестко крепится к крышке.

А теперь представьте, что в сосуд залит холодный суп, каша или чай. Трубка погружается в жидкость, крышка плотно надевается или навертывается на горловину сосуда. Если раз тридцать-пятьдесят с силой провернуть ручку вокруг оси, в трущихся деталях выделится тепло. Его будет вполне достаточно, чтобы подогреть пищу градусов до 50…60.

Подобный приборчик захотят положить в свои рюкзаки не только туристы, но и спелеологи, охотники, геологи, воины-разведчики, десантники.

ВОЗДУХ ВМЕСТО… БЕНЗИНА

Среди предложений по экологически чистым двигателям для автомобилей в нашей почте часто встречаются письма с идеей использования сжатого воздуха. Подобные предложения высказывались давно, но просто заменить бензиновый бак баллоном со сжатым воздухом не удавалось: двигатель получался маломощным, энергия сжатого воздуха использовалось с весьма низким КПД.

Сложность в том, что процесс расширения воздуха в цилиндре всегда сопровождается значительным его охлаждением. А для компенсации этого нежелательного явления приходится воздух подогревать, расходуя все тот же бензин. И вот письмо юного изобретателя Марселя Ахметгареева из Нижнекамска. Из описания его двигателя видно, что каждый цилиндр в поршневой группе ДВС он предлагает заменить парой цилиндров малого и большого диаметров. Работа двигателя в этом случае происходит следующим образом. Сначала в малый цилиндр засасывается атмосферный воздух, сжимается там до давления 2 МПа и нагревается до температуры более 400 °C. Затем этот воздух в сферической камере смешивается со сжатым воздухом из баллона, поступающим под давлением 30 МПа. И только после этого подогретая воздушная смесь поступает в большой цилиндр, где и совершает полезную работу.

Не надо быть искушенным в теплотехнике, чтобы понять суть тепловых процессов. Небольшие конструктивные изменения в самом двигателе, без сомнения, помогут избежать значительного охлаждения рабочего цилиндра двигателя и обмерзания всего блока.

К сожалению, изобретатель не смог выполнить всех сложных теплотехнических расчетов. Но, что удивительно, подобной проблемой уже занимается французский инженер Ги Нэгр. В его видении пневматического двигателя будущего и двигателе Марселя Ахметгареева много общего. Если воспользоваться расчетами французского конструктора, то для пневмодвигателя мощностью 28 л.с. (рабочий объем цилиндров около литра) понадобятся всего четыре баллона сжатого газа объемом по 100 литров каждый с давлением 30 МПа, чтобы в городских условиях обладать запасом хода до 300 км.

Прекрасные характеристики, особенно если вспомнить, что современные электромобили на одной заправке с трудом преодолевают расстояние 200 км.

Есть и еще преимущество, о котором стоит сказать. Пневматический двигатель будет в несколько раз легче бензинового ДВС. И сможет разогнать автомобиль весом более тонны до скорости 110 км/ч. Очень впечатляющие характеристики!

Для заправки баллонов сжатым воздухом автомобиль необходимо оснастить небольшим компрессором, подключаемым к электрической сети. В ночное время он полностью заправит баллоны сжатым газом. Но можно снабдить АЗС дополнительным компрессорным оборудованием для заправки пневмомобилей, и тогда процесс заправки баллонов будет занимать считанные минуты.

ВИДНО СЛЕВА, ВИДНО СПРАВА

Среди писем наших читателей в ПБ встречается довольно много предложений о подвижных фарах для автомобилей. Конструктивно они тем или иным способом связаны с рулевым управлением и поворачиваются вместе с колесами. Лучшей разработкой в этом плане эксперты посчитали предложение Александра Труфанова из Белгородской области. Но есть и другие идеи.

Так, Роман Недбайло из Донецка считает, что повороты в ночное время лучше будут освещать дополнительные фары, закрепленные на переднем бампере и включающиеся одновременно с включением указателя поворота.

Идея соединения рулевого управления с фарами очень стара. В автомобильных журналах конца 20-х годов прошлого столетия можно найти сообщения под названием «Прожектор, вращающийся при помощи руля». Тогда на автомобилях предлагалось устанавливать два дополнительных прожектора (как тогда называли фары), соединенные с рулевым управлением. Направление светового потока этих фар зависело от поворота руля. Дополнительные фары устанавливали несколько ниже основных, чтобы не слепить встречных водителей.

А на автомобилях фирмы «Бугатти» поворачивающимися делали основные фары, и еще тогда, в 30-х годах, это считалось одной из последних новинок. Конечно, в те времена скорости автомобилей были меньше, чем сейчас. Да и автострады тех времен существенно отличались от современных.

Нелишне вспомнить и единственную фару мотоцикла, которая поворачивается вместе с рулем. И многие, кто ездит на двухколесной машине в ночное время, отметят, что свет фары высвечивает далеко не любой поворот, и тем более не заранее. А хотелось бы, чтоб поворачивающаяся фара при особой настройке несколько опережала угол поворота колес. Механически выполнить эту задачу невероятно трудно. Вот почему на транспортных средствах устанавливают фары-искатели, жестко фиксированные под заранее выбранным углом к направлению движения.

А поворотные фары, связанные с поворотными тягами рулевого управления, очень уместны на затяжных серпантинах горных дорог при небольшом угле поворота колес. И именно поэтому такие технические решения там находят практическое применение.

Так что на хорошо освещенных в ночное время автомобильных магистралях нет нужды использовать сложные конструкции поворотных фар. А вот для сельского транспорта там, где качественные дороги отсутствуют, такие системы, видимо, нужны.

Выпуск ПБ подготовили: М. МИХАЙЛОВ , В. РОТОВ и В. ГУБАНОВ