Подлодка

9 Март 2011
By

Модель подводной лодки изменяет свое положение на глубине за счет горизонтальных рулей. Отклонится их передняя кромка вниз — образуется отрицательная подъемная сила. Нос лодки как бы утяжелится, и она погрузится. Разумеется, выполнимо это только в движении. Остановился мотор — лодка всплывет. Налицо недостаток.
Изобретатель Г. Сарин в своей игре, которую мы назвали «Послушная подлодка», постарался избежать его. Как это ему удалось, давайте посмотрим.
Напомним о забытом физическом эффекте. Лет сто назад физики демонстрировали его как фокус. В старину закрепилось за ним и название — «Картезианский водолаз». Суть же в следующем. В прозрачный цилиндрический сосуд вертикально, почти под крышку наливается вода. В воду опускается фигурка человека. Он погружен настолько, что над водой торчит лишь макушка его скафандра. Вот и все. На горловину сосуда надевается резиновая крышка. Надавил на нее рукой, и водолаз опустился на дно. Отпустил — всплывает. Почему так происходит объяснить нетрудно. Внутрь фигурки встроен маленький цилиндрический сосудик с перевернутой горловиной. В его верхней части образуется воздушный пузырек. Объем его подбирается таким, чтобы создавалась небольшая подъемная сила.
Надавив на резиновую крышку, мы тем самым увеличиваем давление воздуха внутри сосуда. Действует давление и на воздушный пузырек. Его объем уменьшается (воздух ведь сжимается), подъемная сила уменьшается — и водолаз опускается.
Уяснив суть эффекта, нетрудно понять теперь и принцип действия игры, приведенной на рисунке. Тонкий срез водоема вполне подходит, чтобы сделать ее наиболее наглядной. Капитан управляет движением лодки, все время оценивая ее местонахождение. Ну а теперь попробуем игру сделать.
Начнем с прозрачного бассейна. Хорошо, если вам удастся достать органическое стекло. Выпилите из листа по приведенным размерам заготовки и склейте (вариант 1, сечение А—А). Лучший клей — дихлорэтан. Смазав кистью края заготовок один раз, дайте клею немного впитаться и растворить поверхностный слой. Через несколько минут смажьте поверхность повторно, аккуратно соедините детали и оставьте под нагрузкой в течение суток. Напоминаем, клей ядовит! Работать с ним надо обязательно на открытом воздухе или в хорошо проветриваемом помещении. Можно обойтись и без клея, стянув конструкцию струбцинами, как показано на другом рисунке (вариант 2, сечение А—А).

В сосуде предусмотрен герметичный вход — шлюз 1. Как его решить, придется вам подумать. Важно только, чтобы в верхнюю крышку входила металлическая трубка — на нее надевается резиновый шланг с грушей от ручного пульверизатора.
Модель подводной лодки показана на рисунке внизу. Основу ее корпуса составляет пластина из оргстекла, текстолита или гетинакса. На нее, как на раму, приклеиваются по бокам пенопластовые поплавки и обечайка гребного винта. Внутри корпуса предусмотрена прорезь для резиномотора, а также сделаны отверстия: три концентрических диаметром 12 мм и одно в носовой части.

Подробнее расскажем об их назначении. В носу оно служит для установки резинового шарика. Он-то и выполняет функцию воздушного пузырька. Изменилось давление в сосуде, объем шарика уменьшился — снизилась подъемная сила. И наоборот. Так регулируется движение модели в вертикальной плоскости. А вот чтобы она не кувыркалась при этом, внутрь концентрических отверстий засыпают стальные шарики. Они служат не только балластом. Свободно пересыпаясь, шарики удерживают лодку в заданном положении. После сборки лодку предстоит тщательно отрегулировать. Ее вес надо уравновесить поплавками. Работа эта тонкая, потребует много времени, но тем приятнее будет убедиться, что она вам удалась.
Резиномотор закручивают на несколько десятков оборотов. Лодку аккуратно опускают в шлюз.

Закрывают крышку люка. Теперь беритесь за грушу. Чуть увеличьте давление в сосуде — нос лодки опустится вниз, она выйдет из шлюза и… отправится в плавание. Насколько оно будет успешным, зависит от вашей сноровки. Ведь впереди вас ждут препятствия — их надо преодолеть, не задев корпусом.
В. АЛЕШКИН, инженер. Рисунки автора. Прил. Журнала Юный техник 38-89г.

Tags: ,

Оставить комментарий


Ссылки: