В этом выпуске ПБ мы поговорим о том, как использовать микроволновку на лесной делянке, каковы преимущества у колесных кораблей и какие фильтры нужны самолетам.

ПОЧЕТНЫЙ ДИПЛОМ

ЕСЛИ ВЗОРВАТЬ КЛЕТКИ…

«Ныне уж никого не удивишь микроволновой печкой на кухне. Но почему подобные СВЧ-нагреватели не использовать и на производстве?.. Мой отец, к примеру, работает на лесоразработках и говорит, что в зимнее время производительность на их участке падает. И дело не только в том, что по глубокому морозу лесорубам и технике трудно перемещаться, но еще и в том, что на морозе промерзшая древесина становится намного прочнее и пилить ее становится труднее.

Вот я и предлагаю внедрить на лесосеках СВЧ-нагреватели. Если генератор электромагнитных волн сверхвысокой частоты подключить прямо к бензопиле или к гидравлическим ножницам для резки древесины, то они будут входить в прогреваемое дерево, словно нагретый нож в масло»…

Сознаемся, письмо салехардца Сергея Иванова застало нас врасплох: «Неужто в самом деле никто еще не додумался использовать СВЧ-нагрев на лесной делянке? Ведь сушат же древесину в цехах микроволновым излучением?..»

Патентный поиск показал, что Сереже все же не удалось стать первопроходцем. Еще в 80-х годах XX века исследования СВЧ-нагревателей велись в Центральном научно-исследовательском и проектно-конструкторском институте механизации и энергетики лесной промышленности (ЦНИИМЭ).

Они показали, что микроволны и в самом деле могут повысить эффективность работ при заготовках и переработке древесины.

Суть дела здесь такова. Дерево содержит в своих тканях довольно большое количество воды. А вода отлично поглощает энергию электромагнитного поля в диапазоне сантиметровых волн. Поэтому с помощью СВЧ-генераторов в древесине можно создавать высокие концентрации энергии в небольших объемах, «загонять» ее на значительную глубину с высоким КПД. При этом скорость нагрева до нужной температуры практически не зависит от толщины дерева.

Эти свойства СВЧ-поля могут в корне поменять основные операции лесного конвейера. Скажем, сегодня, чтобы удалить кору и распилить промерзшие стволы, их выдерживают в специальных бассейнах с горячей водой.

Но кора, как и древесина, плохо проводят тепло, а потому и прогреваются довольно долго даже в кипятке и потоке перегретого пара…

Иное дело, если применить СВЧ-генераторы. Эксперименты показали, что в этом случае затраты энергии можно уменьшить до 6 раз. Причем вместо обычных 8 — 10 минут на прогрев потребуется всего 10 секунд.

Способно СВЧ-поле и ускорить удаление коры с бревен. Дело в том, что между корой и древесиной ствола расположен слой так называемого камбия. Его клетки наиболее молодые, они почти полностью заполнены влагой. Если с помощью СВЧ-поля в них за короткое время «вогнать» большое количество энергии, то эта влага мгновенно вскипит, клетки как бы взорвутся и кора сама слетит со ствола.

Но почему же эта технология до сих пор не вышла за пределы лабораторий? Оказывается, в нашей стране все никак не наладят серийный выпуск достаточно мощных СВЧ-генераторов. Но Сережа ведь всего этого не знал. И дошел до идеи, что называется, своим умом.

За что и получает Почетный диплом нашего «ПБ».

Разберемся, не торопясь…

КОРАБЛЬ НА КОЛЕСАХ

«В свое время, как описывал Марк Твен, на реках широко использовались колесные пароходы. Потом о них забыли, решив, что суда с гребными винтами намного лучше. Но, между прочим, у колесных кораблей имеются и свои достоинства. Например, они могут плавать по мелководью, в случае необходимости способны развернуться на одном месте, заставив гребные колеса вращаться в разные стороны…

Ныне гребные колеса можно еще и усовершенствовать.

Например, сделать их не из дерева или металла, а из прочного и легкого пластика. Дополнительно оснастив колеса пустотелыми надувными «шинами» с шлицами-грунтозацепами, можно превратить колесный корабль в своего рода амфибию, которая будет доставлять пассажиров и грузы прямо на берег, не нуждаясь в причалах»…

Такое вот письмо пришло к нам от Василия Алексеева из г. Нижний Новгород. Сам того, видимо, не подозревая, Василий решил сказать свое слово в споре, который длится уже многие десятилетия. Поучаствовали в нем, по мере сил и возможностей, и мы. Так, скажем, в «ЮТ» № 3 за 1985 г. была опубликована заметка о флотилии моделей, которую создали ребята из кружка экспериментального моделирования Тушинского клуба юных техников под руководством Виктора Гавриловича Хвастина.

Одно из занятий кружка было посвящено колесным пароходам. Результатом его стало создание модели теплохода-колесника нового типа. Ход рассуждений ребят был таким.

Гребное колесо еще рано списывать в архив. Современные суда не могут ходить по мелководью. Винт и даже водомет, прогоняя воду, создают между днищем и грунтом зону пониженного давления, в которую как бы проваливается корпус. Это и мешает им одолевать мелкие места.

Колесник лишен этого недостатка. Его существенный недостаток — невысокая скорость. Но и здесь дело можно поправить, если заменить традиционное колесо с плицами новым суперколесом с гидродинамической шайбой.

Такое суперколесо представляет собой своеобразную турбину. Ось турбины, как и обычное колесо, приводится во вращение двигателем. Частично входя в воду, суперколесо загребает воду и отбрасывает ее назад, подобно колесу с плицами. Причем гидродинамическая шайба обеспечивает больший КПД, поскольку специальный трубопровод подает к ней струю выхлопных газов от двигателя. Они с силой отталкивают воду, превращаясь таким образом в не видимые глазом, но очень эффективные лопасти.

Наше дальнейшее расследование показало: ребята, что называется, как в воду глядели. Московский изобретатель Виктор Подорванов тоже пришел к выводу, что корабли имеет смысл поставить на колеса! В основе его изобретения лежит так называемый «эффект Магнуса», который конструкторы давно пытались использовать для различных целей, но всякий раз неудачно.

Скажем, большие надежды возлагались в 20-е годы XX века на роторы Флеттнера, в которых тоже использовался «эффект Магнуса». Эти роторы в виде высоких и толстых труб ставили вместо мачт на палубу корабля.

На английском судне «Барбара» три ротора вращались двигателями общей мощностью в 45 лошадиных сил. Этого оказалось достаточно, чтобы при боковом ветре получить толкающее усилие вдоль корабля, равное действию машины в 2000 лошадиных сил. Эффективность, как видим, огромная. Беда была в том, что при встречном или попутном ветре роторы Флеттнера толкали корабль вбок, не давая поступательного движения.

Инженер В. Подорванов догадался использовать эффект Магнуса в водяных струях; причем в его конструкции цилиндры не целиком погружены во встречный поток, а лишь своей нижней частью. Здесь колеса-цилиндры с наименьшими потерями энергии подхватывали, подтягивали под себя встречные струи воды. Их подъемная сила так велика, что значительно лучше подводных крыльев поднимает над водой весь корпус судна. При этом скорость корабля-«цилиндрохода», как показали расчеты, можно довести до 300 км/ч!

Еще одно достоинство «цилиндрохода» — его амфибийность. Привод цилиндров надо оснастить многоступенчатой передачей. На первых ее ступенях колеса будут вращаться медленно, но с большим тяговым усилием, и судно легко въедет на берег. Если же цилиндры покрыть резиной, то можно продолжать путешествие по дорогам, минуя плотины или порожистые участки реки.

Есть идея!

ФИЛЬТРЫ ДЛЯ АВИАДВИГАТЕЛЕЙ

«Извержение вулкана в Исландии, как известно, нанесло большой вред авиаперевозкам. Тысячи людей, сотни тысяч тонн грузов скопились в аэропортах, а сами авиакомпании понесли огромные убытки.

А почему бы не использовать в авиации опыт автомобилистов? Как известно, в моторе каждого автомобиля есть воздушные фильтры, которые очищают воздух, поступающий в камеры сгорания от пыли и прочих примесей. Давайте поставим подобные фильтры на авиадвигатели, заменяя их, эти самые фильтры, по мере загрязнения. И самолеты перестанут бояться вулканических извержений и пыльных бурь».

Согласитесь, идея Евгении Веселовой из г. Таганрога вполне логична. Единственный ее недостаток: Женя не указала, из какого материала делать подобные фильтры, каково должно быть их устройство? Между тем, расход воздуха в турбореактивном авиадвигателе в десятки тысяч раз больше, чем в автомобильном моторе. А потому бумажные и волокнистые фильтры, которые применяют в автомобильной промышленности, здесь не годятся.

Быть может, вам известны материалы, которые подойдут для этой цели? Или в данном случае лучше использовать иные методы очистки воздуха?.. Скажем, в некоторых видах пылесосов существуют центробежные фильтры, которые очищают воздух от пыли за счет его быстрого вращения. Присылайте ваши предложения. Лучшие письма будут опубликованы, а их авторы получат почетные дипломы «ПБ».

Возвращаясь к напечатанному

ПОЛОСА ВСЕГО ЗА ЧАС

«В мартовском выпуске «ПБ» за этот год вы опубликовали предложение 14-летнего Антона из Волгограда, не пожелавшего указать свою фамилию, о том, как можно использовать клеящие и цементирующие составы для закрепления песков. На мой взгляд, подобные составы можно также использовать для того, чтобы строить в песках дороги и взлетно-посадочные полосы».

Иван Дрозденко из Элисты, письмо котрого мы процитировали, совершенно прав. Существует патент США, который описывает быстрый способ создания взлетно-посадочной полосы из стеклопластика. Исходные материалы — полиэфирную смолу и стекломатериал — распыляют с вертолета прямо на песок. На испытаниях распыление заняло полчаса, затвердение массы — еще час. Получившееся покрытие не треснуло и не осело, даже когда на него садились легкие самолеты и вертолеты весом до четырех тонн и проходили автомашины весом до семи тонн.