Техника - молодёжи 1976-11, страница 44

шш

НТТМ по-английски, или в поисках мецената

Несколько лег назад группа английских мистеров высшего пилотажа обратилась к руководству Крэнфильд-ского технологического института с предложением ргзработать конструкцию самолета специально для аэро-битических соревноганий. Стуген ы этого института, с момента своего основания в 1946 году специализировавшегося на самолетостроении, с удочольствием готовы были взяться за такую работу, если бы... Если бы кто-нибудь согласился ее оплатить. А поскольку мецената не нашлось, руководство института поручило двум студентам заняться предварительной разработкой в порядке курсового и дипломного проектирования.

1 актыко-технические требования для нового самолет» взялся разработать Н. Уильяме — неоднократный чемпион Англии по высшему пилотажу По его мнению, будущая ма

шина должна быть монопланом средних размеров, чтобы облегчить судьям наблюдение с земли. Высокая скорость для самолета такого типа не обязательна, но он должен легко управляться. Улельная мощность должна быть доста- очно высокой для того, чтобы быстро менять скорость и взмывать свечой в небе. Во время тренировок машина должна быть двухместной, а во время соревнований — одноместной, причем пилот должен рс змеща-ься близ центра тяжести самолета.

Студенты живо принялись за дело. Они устаногили, что с₀моле^т во время соревнований большую часть времени находится в перевернутом noj ожении и чго величине и частота перегрузок у него больше, чем у ист.эебителр, в чем нетрудно /будиться, рзглянув на диа|рамму. Поэтому коэффициент прочности р,пя крэнфильдского самолета было решено принять равным 1,5 при 9-крдт-ной перегрузке, что гарантирует срок жизни машины 7000 часов.

Ь результате предварительной проработки начали прорисовываться контуры будущего самолета: двухместный низкоплан с размахом крыла около Ю м и с неубкрающимся шасси. Во время соревнований пилот занимает заднюю кабину, а первая плотно закрывается. Вес самолета при этом — 680 «г, мощность поршневою двигателя с аинтом регулируемого шага — 'i50 кВт По этим разработкам была построена и испытана в аэродинамической трубе модель в 1/12 натуральной величины. Испытания показали прекрасные результаты, но . Но никто че собирался давать деньги на дальнейшую работу

И снова руководство института решило продолжить работу нё.д конструкцией в порядке учебной работы. Сгудентм Крэнфильц, рассчитали и вычертили более 300 узлов будущего само пета. Лишь в конце 1^ч/4 года нашелся меценат — некий А Куртис, моторый предложил создать бездоходную компан ,:э для завершения студенческой р 160-ты и постройки прототипа. «Многие нынешние и бившие студенты института, — сказал один из профессо-рор, — с нетерпением ждут, когда их самолет поднимется в воздух».

Vt это предвидел Карно!

В своих бессмертных «Размышлениях о дви! (ущей силе огня» знаменитый французский военный инженер Сади Kf-эно .доказал: экономичность идеальной тепловоР машины не зависит от свойств р-бочего тела, так что все равно. работает она на

газе, жидкости или твердом теле. Почему же тогда теплотехники так много внимания уделяют выбору рабочего тела⁷ Почел,у широко всем известные двиглтели работают на газах и на .тарах и почему нет двигателей, работающих на жидкостях или иа твердых телах? Может быть, Карно чего-то недоучел?

Нет, Карно был прав: экономичность — КПД — идеальной машины действительно не зависит от свойств рабочего тела, но от них сильно зависит конструкция, облик идеального теплового двигателя.

Пусть в нашем распоряжении чгть источник тепла с температурой 300" С. Максимальное д?вленче в -елиевом идеальном двига.еле с такой температурой — 6 атм, в воздушном—11, а в углекислотном — 16. Если же мы попытаемся применить двигатель, в котором рабочим те/.ом служит сталь, то задача окажется вообще невыполнимой с помощью одной машины. При сжатии в лредет.ах /пру-гих деформаций до 2000 «г/см² температур т стали увеличивается всего на 2— 3° С, поэтому, чтобы «сработать» перепад в 300^е С, придется установить последовательно 100 таких машин. Вот почему перспективы твердотельных тепловых двигателей долгое время считались безнадежными, и вот почему такую сенсацию произвело на Брюссельской всемирной выставке 1958 года простенькое устройство американских физиков Т. Рида и Д Либермана

Они воспользовались золо о кьд-мчевым сплавом, который при н< гре-врнии поднимал .рузик, а при охлаждении опуска;, е. о. Казалось бы, че-му тут удивляться? Ничего не стоит добиться того же самого с помощью обычного стального стеожня. Однако основания для удивления были: золо-то-кадмиецый сплав .«мел температурный перепад не 2—3° С, как обычная сталь, а несколько десятков градусов!

Оказывается, Рид и Либерман воспользовались явлением «мартенсит-ного пре |ращения» В холодном состоянии золото-'кадмиевый сплав напоминает твердую резину и его нетрудно согнуть пальцами, Если же его нагреть до температуры «мар-тенситного прекращения», он стремительно распрямляется и восстанавливает прежнюю форму. Английские физики Ф Франк и К. Эшби воспользовались другим веществом — никель-титановым сплавом — нитинолем И: двигатель ло-казан на рисунке Он состоит из опор, стержня, лежащего на опорах, д: ух перпендикулярно закрепленных на нем пластинчатых пружил, меж~/ которыми на двух нитиноле-вых нитях болтается металлический стержзнь. Погрузив Одну нить в горячую воду, мы заставляем ее рас-