Техника - молодёжи 1937-08, страница 42

Инж. 3. МУРИН

тшшш

До сих пор, когда хотят изобразить поистине невероятную, фантастическую скорость передвижения, ее сравнивают со скоростью полета пули. В наше время это сравнение уже не всегда выразительно. Пуля из браунинга вылетает со скоростью 228 м/сек, а спортивный рекорд, поставленный гидросамолетом на дистанции 3 тыс. м, уже подходит к 200 м/сек (197 м/сек).

Недавно в Америке добились на истребителе абсолютного мирового рекорда скорости. Максимальная скорость машины 965 км в час, — около 280 м в секунду. Пистолетная пуля, поставленная на старт рядом с таким самолетом, сразу же останется позади.

Как измерить такую скорость?

В воображении читателя — исправного посетителя наших стадионов — встанут полные напряжения моменты старта и финиша в скоростных состязаниях. У стартовой дорожки около ленты финиша застыли судьи с хронометрами в руках. Они стерегут мгновения, они отсчитывают доли секунд. Надо успеть «засечь» решающий момент как можно точнее. Но все же человек с хронометром неизбежно совершит ошибку. Он - увидел рывок на старте или срыв ленты на финише; но его реакция запоздает; затем последует самая «засечка» — все вместе составит примерно 0,1 секунды. Человек может реагировать и преждевременно, и тогда «засечка» опередит момент старта или финиша. Неточная и неустойчивая реакция человеческого организма вносит неточность в процесс измерения. Поэтому в отчетах о спортивных скоростных состязаниях точность измерений ограничена десятыми долями секунды, а хронометры рассчитаны на эту степень точности.

Ошибка в 0,1 секунды, повторенная на старте и на финише и направленная в одну сторону,—это уже ошибка в 0,2 секунды. Для сравнительно малых скоростей в обычных спортивных состязаниях такая погрешность не имеет существенного значения, но для современных сверхскоростных автомобилей («Синяя птица» Кемпбелла в 1935 г. показала скорость почти 485 км/час) или для рекордных самолетов такая ошибка может порядком исказить показатели.

Гидросамолет, обладающий скоростью 200 м/сек, пройдет контрольную дистанцию в 3 тыс. м за 15 секунд. Ошибка в 0,2 секунды — это V» всего времени полета, величина, очень значительная для точных измерений: переведенная на часовую скорость, она исказит результат на 10 км/час.

Ясно, что обыкновенная «засечка» для рекордных машин уже не годится. В воздухе же она вообще невозможна, ибо линии воздушного старта и финиша невидимы и не могут быть точно обозначены.

Теперь на состязаниях скоростных автомобилей на линиях старта и финиша натягивается тонкая проволока. Разрыв проволоки вызывает пуск хронометра на старте и остановку его на финише. Это значит, что та же «засечка» производится механически, без участия человека. Никаких ощутимых опозданий уже нет, и можно применить более точные хронометры, отсчитывающие время не только в десятых, но и в сотых долях секунды.

Применим ли этот способ для измерения скорости самоле-, тов? Конечно, нет. Для этого пришлось бы, повидиМому, строить громоздкие мачты высотой в несколько километров с подъемниками, натягивать на них каждый раз контрольные проволоки, располагать регистрирующие механизмы. Пилоту пришлось бы думать не только о скорости, но и о том, чтобы не промахнуть мимо проволоки, не видимой в воздухе.

Итак, пришлось отказаться не только от «ручной засечки», но и от механической, и от расположения контрольных приборов на высоте полета. Надо было решить задачу каким-то новым, третьим способом, но при этом выполнить одно обязательное условие — измерение производить с земли,

В последних рекордах, поставленных самолетами на короткой прямой дистанции (3 тыс. м), скорость была измерена именно таким способом. Как это было сделано?

На земле, на расстоянии 3 км друг от друга, установлены, два киносъемочных аппарата. У каждого из них два объектива: один направлен вверх, перпендикулярно плоскости полета, другой — на очень точный хронометр. Объективы обоих аппаратов, направленные кверху, должны быть, конечно, строго параллельны. Расстояние между их центрами и представляет собой точную величину контрольной Дистанции, т. е. с большой степенью точности равно 3 тыс. м. Оба аппарата

Электрохронометр, использованный при измерении рекордной скорости самолета (709,250 км/час). На одной оси вращаются две стрелки. Более длинная совершает полный оборот в секунду, \ другая—в минуту. Хронометр определяет время полета с' точностью до одной тысячной доли секунды.

синхронны и снимают абсолютно одновременно. Кадры сменяются очень быстро —от 90 до 100 в секунду, и каждый кад-рик воспринимает одновременно и изображение самолета (если он находится в поле зрения объектива) и изображение стрелок хронометра в тот же момент.

Центровая линия поля первого объектива представляет собой старт, второго — финиш. Теперь —внимание! Самолет набрал скорость и приближается к старту. Начинают работать киноаппараты и хронометры. Вертикальный объектив стартового аппарата еще не поймал самолета —и пленка воспринимает только изображения работающего хронометра через второй объектив. Но вот самолет попал в поле вертикального объектива — кадры пленки сменяются через каждую сотую секунды; на них появилось изображение самолета вме-сте с изображением хронометра. Самолет несется дальше и через несколько мгновений уходит из поля объектива первого аппарата. Снова на. пленке только хронометр и нет самолета Пока такое же положение и на пленке второго аппарата, работающего на финише: самолет еще далеко, только движущуюся стрелку хронометра запечатлевает пленка. Через 15 секунд и здесь повторяется то же самое: одновременная съемка самолета и хронометра фиксирует финиш.

При сравнении обеих кинолент в качестве старта и финиша выбираются сходные, наиболее центрально расположенные изображения самолета. На этих же кадрах изображения стрелок хронометра точно показывают время, когда самолет был заснят в данном положении. Получилась «засечка» —не ручная и не механическая и в то же время исключительно точная. Сравнивая положения стрелок хронометра на выбранных контрольных кадрах, получаем время, в которое самолет прошел контрольную дистанцию.

Хронометры — наиболее существенная часть регистрирующего устройства. Они должны быть исключительно точны и синхронны. Для того чтобы удовлетворить эти требования, хронометры пускают в ход с помощью элементарного синхронного мотора — колеса, которое питается переменным током высокой частоты (1 тыс. периодов в секунду). Источник тока —общий для обоих хронометров. Соединенные парал-