Пузырьковый движитель

7 Сентябрь 2012
By

Гребной винт и пропеллер, колесо и гусеницы, виброщетка и парус — все эти известные устройства называются движителями. А вот о пузырьковых мало что известно.
Посмотрите на рисунок. На первый взгляд модель, изображенная на нем, может показаться странной — каких только деталей школьник из Ижевска Игорь Чехомов на ней не установил. Здесь и пружина, и мехи, и редуктор, и трубка-воздуховод, и наклонный желоб. Впрочем, для чего на модели установлены пружина, мехи и редуктор, догадаться нетрудно. Если растянуть мехи, воздух в них сожмется пружиной до некоторого избыточного давления. Это уже источник энергии. Только почему используется сжатый воздух не для привода гребного винта, колеса или турбинки, а выходит через редуктор отдельными пузырьками, причем выходит не горизонтально, а под углом?


Идея создания пузырькового движителя появилась у юного изобретателя после ознакомления в одном из специальных журналов с заметкой, рассказывающей о том, что на некоторых шахтах ученые испытали необычный конвейер для подъема угля из глубокою забоя.
Конвейер этот не горизонтальный, а вертикальный. В нем использовался интересный эффект аэролифт. Представьте себе трубу, установленную вертикально. Нижний конец ее погружен в ванну, заполненную угольной пылью, крошкой и водой. Сама по себе такая смесь по трубе вверх не потечет. Но если в трубу направить струю сжатого воздуха, его пузыри увлекут смесь за собой. Она начнет подниматься, достигнет верхнего края трубы и начнет переливаться через край, как убегающее молоко. Так будет продолжаться до тех пор, пока есть источник сжатого воздуха или пока ванна не опустеет.
Пузырьковый движитель, используемый И. Чехомовым на модели, по сути своей тот же аэролифт. Чтобы понять принцип его действия, достаточно направить струйку сжатого воздуха по воздуховоду 1 на наклонный желоб 10, размещенный на киле 2. Пузырьки коздуха, благодаря архимедовой силе, поднимаются но желобу, увлекая при этом воду. Пузырьки и столбик воды давят на желоб с определенной силой. Эту силу по правилу параллелограмма сил можно разложить на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная сила к движении модели не участвует, поэтому ею можно пренебречь. А вот горизонтальная создаст подобие упора (как у гребного винта или колеса), она толкает модель вперед.

Источник энергии — мехи 3 от детской гармоники — имеет клапан 6 и кольцо 8. При растяжении их воздух внутри мехов сжат иружиной 7 и, следовательно, обладает избыточным давлением. Если повернуть прожектор 4, который связан осью с редуктором, воздух через него пойдет в трубку. За кормой появятся пузырьки, модель поплывет, набирая скорость.
Если бы в этой модели был использован только эффект аэролифта, скорость ее была бы невелика.  Но обратите внимание на странную камеру 9 без дна и крышки, напоминающую гиперболоид, разрезанный двумя горизонтальными плоскостями. Ведь поднимающиеся пузырьки всплывают на поверхность как раз в фокусе этой камеры –  своеобразного ускорителя. Пузырек воздуха поднимается на поверхность, как бы раздвигая воду. На поверхности от него возникает пусть слабая, но волна. Распространяясь, она с трех сторон натыкается на стену камеры. Только со стороны, обращенной к корме, она выходит свободно и потому работает аналогично реактивному соплу. Реактивная сила от одного пузырька, конечно же, мала. Но пузырьков много, и они служат дополнительным ускорителем.

В.ЗАВОРОТОВ

Журнал “Левша” №7-01г.

Tags: , , ,

Оставить комментарий


Ссылки: