В этом выпуске мы поговорим о том, зачем на шахте жалюзи, как заменить пилота, чему учат бабушкины ходики и как устроен умножитель… воздуха.
ЧТОБЫ НА ШАХТАХ НЕ ГИБЛИ ЛЮДИ
«Недавно в Воркуте, на шахте «Воркутинская», произошло очередное ЧП. Взорвался метан, погибли люди.
При этом, как оказалось, датчики, которые должны были бы отметить повышенное содержание газа, не сработали…
Вот я и предлагаю. Во-первых, надо поставить более современные датчики газа. Раньше шахтеры брали с собой под землю канареек, которые очень чувствительны к запаху газа. Так неужто сегодня инженеры не в состоянии создать «электронные носы» по аналогии с канареечными?..
Во-вторых, чтобы сократить радиус действия ударной волны при взрыве, надо ставить в штреках подвижные стальные жалюзи, подобные тем, что есть в некоторых магазинах. В свернутом состоянии они висят под потолком, никому не мешая. А при ЧП по команде датчика жалюзи тут же падают вниз, перекрывая путь ударной волне».
Такое предложение прислал нам из Караганды шестиклассник Андрей Высоковский. Его разработка понравилась нам тем, что школьник принял близко к сердцу чужую беду. Он живет в шахтерском городе и, видимо, хорошо знает, какая это опасная профессия — шахтер.
И решение Андрея в целом правильное. Он прекрасно понимает, что в XXI веке надеяться лишь на канареек как-то несерьезно. Их уже давно заменили электронные газоанализаторы. Во многих случаях они действуют достаточно оперативно. Беда только в том, что загазованность в штреке, а затем и взрыв зачастую нарастают столь стремительно, что люди ничего не успевают предпринять. Тут нужна автоматика.
Об этом отлично осведомлен карагандинский инженер В.М. Плотников, который всю свою изобретательскую жизнь посвятил борьбе с подземными пожарами. Огонь страшен всегда и везде. Но, пожалуй, особенно опасен он под землей. Шахтерам некуда бежать, да и распространяется пожар обычно молниеносно, поскольку сопровождается взрывами метана.
Над этой проблемой Валерий Плотников задумался еще в 60-е годы XX века, когда его, 25-летнего специалиста, направили работать в Караганду. Тогда же он получил и первые авторские свидетельства на способы локализации подземных пожаров с помощью быстро возводимых металло-деревянных и брезентовых перемычек.
Перемычки Плотникова стали внедрять на шахтах, а автор все был недоволен своей разработкой. Он понимал: на возведение даже самой простой перемычки требуется, по крайней мере, несколько часов — столько времени у людей в аварийной шахте, как правило, не бывает.
В.М. Плотников продолжал думать, как усовершенствовать изобретение. Делу помог случай. «В 1972 году мне довелось увидеть, как садится реактивный военный самолет с тормозным парашютом, — вспоминал Валерий Михайлович. — Характерный хлопок при раскрытии купола парашюта вызвал в памяти воспоминание об ударной воздушной волне взрыва. Тогда и возникла идея поставить в шахте парашютную перемычку…»
В.М. Плотников (фото из ЮТ № 3 за 2007 г.).
Какой должна быть такая конструкция? Пусть она состоит из купола и строп, сходящихся в одной точке, то есть примерно так же, как и на обычном парашюте, размышлял В.М. Плотников.
Только здесь концы строп крепятся не к подвесной системе парашютиста, а к анкерным болтам в кровле выработки. При взрыве воздушная волна сама надует купол, и сечение подземной выработки окажется перекрытым. Купол остановит распространение взрывной волны по штреку или, по крайней мере, значительно смягчит ее удар.
Разработка опробована и запатентована еще 40 лет тому назад, но до сих пор практически не используют — дорого. Но ведь не дороже, чем жизни людей!
Разберемся, не торопясь…
ДУБЛЕР ПИЛОТА
«Когда смотришь по ТВ репортаж об очередной авиакатастрофе, очень часто эксперты говорят о так называемом «человеческом факторе». То есть, говоря проще, более 70 % катастроф происходят из-за ошибок либо пилотов, либо механиков, готовивших самолет к рейсу, либо диспетчеров, допустивших ошибку в своей работе.
А если это так, то давайте вообще отстраним летчика от управления самолетом. Ведь сегодня на каждом авиалайнере есть автопилот, причем, насколько мне известно, уже не раз проводились эксперименты, когда робот за штурвалом управлял самолетом от взлета до посадки…»
Такое вот предложение прислал нам Егор Кузнецов из г. Красноярска. И он совершенно прав.
Так, быть может, настало время заступить на вахту пилоту-роботу? С этим согласны многие авиационные инженеры. И все-таки они медлят с широким внедрением автоматического управления самолетами. Причин тому две. Во-первых, роботизированные системы стоят очень дорого. Во-вторых, как показывают опросы, многие пассажиры попросту боятся летать без пилотов.
Но постепенно люди все больше доверяют свою жизнь электронике. В метро уже появились первые поезда, которые управляются операторами на расстоянии. Причем люди вмешиваются в работу автомашиниста лишь в исключительных случаях.
Авторулевые появились на судах. Проводятся испытания автомобилей, движением которых управляют роботы. Да и в авиации появляется все больше БЛА — беспилотных летательных аппаратов.
Остается преодолеть психологический барьер, приучить пассажиров к мысли, что летать без пилотов не страшно.
Есть идея!
ПОДОБНО БАБУШКИНЫМ ХОДИКАМ
«Недавно в гостях я увидела старинные часы-ходики с кукушкой. И была очень удивлена, увидев, как они заводятся. Надо, потянув за цепочку, просто поднять повыше гирю, прикрепленную к этой цепочке. И часы вполне исправно, без всяких пружин, будут показывать время в течение суток. А потом надо снова подтянуть гирю. Но ведь такой принцип можно использовать для приведения в действие многих других устройств. Например, домашнего радиоприемника, который будет работать без всяких батарей даже там, где нет никакого электричества…»
Современный вариант бабушкиной «кукушки».
Письмо, присланное Катей Сергеевой из г. Углича, натолкнуло нас вот на какую мысль. В современном мире среди наиболее приемлемых источников экологически чистой энергии давно заняли свое место солнечные батареи, используется энергия ветра и воды. А вот о кинетических источниках, работающих на гравитации, как-то подзабыли. Но ведь у них на самом деле есть еще неиспользованный потенциал!
Так, два лондонских изобретателя Мартин Риддифорд и Джим Ривз спроектировали и собрали устройство под названием «GravityLight», которое использует законы тяготения, чтобы производить свет. Чтобы «Gravity-Light» заработал, надо поднять грузик на ленте, которая заменяет традиционную цепочку. После этого устройство около 30 минут будет освещать пространство вокруг при помощи светодиодов.
А какие еще устройства, использующие гравитацию, можете предложить вы?
Намотан на ус
УМНОЖИТЕЛЬ ВОЗДУХА
Как известно, сложнее всего изобретать простые вещи. Это хорошо известно британскому изобретателю Джеймсу Дайсону, который придумал множество всяких полезных (и бесполезных, но занятных) вещей, самая известная из которых — пылесос-циклон без мешка для сбора пыли. Вот уже тридцать с лишним лет он все совершенствует свою конструкцию и довел ее, кажется, до совершенства. А потому, наверное, взял таймаут. И недавно изобрел… вентилятор.
«Ну, этому изобретению в обед сто лет, — скажете вы. — Подумаешь, изобретение — пропеллер с электромотором…» Однако взгляните на фото. У нового вентилятора сэра Джеймса нет лопастей. И вообще, кажется, ни одной движущейся части. Тем не менее, он исправно гонит воздух.
Это занятное устройство называется «Умножитель воздуха Дайсона», или Air Multiplier. Изобретатель придумал его, дабы избавить настольный вентилятор от ряда недостатков: «рваного» турбулентного потока воздуха (не всегда приятно, когда он попадает в лицо), а также — от лопастей, которые опасны для малышей, вполне способных просунуть пальцы в защитную решетку.
В основе системы лежит пластиковое кольцо, сечение которого похоже на профиль самолетного крыла. На внутренней его поверхности по всему периметру расположена щель толщиной всего 1,3 мм. Маленькая, но очень эффективная воздушная турбина, которая приводится в действие 40-ваттным электромоторчиком, спрятана в основании прибора. Воздух к турбине поступает через решетку внизу. Она накачивает его в полость внутри кольца. Из узкой щели воздушный поток выходит с скоростью до 35 км/ч и начинает плавно огибать внутренний аэродинамический профиль. При этом напротив центра кольца создается область разрежения, в которую дополнительно втягивается воздух с дальней от пользователя стороны..
Таким образом, хотя турбина подает в щель порядка 20 л воздуха в секунду, на выходе из прибора объем воздушного потока возрастает в 10–20 раз! Поэтому прибор и называется Air Multiplier.