Техника - молодёжи 1997-05, страница 14

ЛИКБЕЗ

Мы часто смеемся над телевизионными «ляпами» — и немудрено: по всем каналам нам досаждают нелепая реклама, мыльные оперы дилетантские рассуждения «неокухарок», вздумавших поуправлять государством. Но справедливости ради признаемся — свои «перлы» поднакопились и в научно-популярной литературе. Недаром ученые испокон веку шутят, что самое слабое понятие в физике — «сила», а самое «темное место» — свет. Вот и захотелось уточнить термин натуральной (физической) силы инерции, а заодно и порассуждать об инерции мысли...

ПОЧЕМУ САМОЛЕТ ЛЕТИТ ВПЕРЕД?

Много лет назад, читая в журнале «Техника — молодежи» (№ 5 за 1968 г.) статью «Сила пустоты», я обнаружил следующее утверждение: «Обыкновенная дымовая труба — идеальный вакуум-на-сос. При достаточной высоте ее и достаточной температуре в топке печи можно получить разрежение в 10 — 20 мм водяного столба, не израсходовав ни единого джоуля на привод этой дымососной машины».

Логика автора меня умилила. В самом деле, «при соответствующей температуре» и — «не израсходовав ни джоуля»... Может, это пародия, шутка? Да нет, статья опубликована на полном серьезе, в рубрике «Смелые проекты».

Дальше — больше. Автор без тени смущения пишет: «Летающие острова... Если построить из легкого материала корабль-остров, выкачать из него воздух, то этот гигант взлетит достаточно высоко. Поддерживать внутри острова вакуум можно будет и без затраты энергии — с помощью высоких полых мачт, уходящих вершинами в безвоздушное пространство».

Ничего не скажешь, — воистину «смелый проект»! О длине мачт вроде бы и упоминать неудобно: так, пустячок. Но давайте прикинем: если наш «чудо-остров» доберется хотя бы до стратосферы (12 км над землей), то длина мачт составит ...километров 90 (средняя высота атмосферы — 100 км). Неплохо! Однако не пугайтесь — сия «летающая тарелочка» и с места не сдвинется. Если бы автор проделал элементарнье расчеты, то он бы убедился, что вакуумированный сосуд либо будет смят атмосферным давлением, либо его стенки надо делать очень толстыми, — а тогда прощай полеты! Вспомним хотя бы, что металлический дирижабль Циолковского наполнялся во

дородом — дабы создать внутри необходимое противодавление, а «всплывал» он (по закону Архимеда), благодаря разнице в удельных весах водорода и воздуха.

Еще горше читать утверждения о поддерживании разрежения «с помощью высоких полых мачт без затраты энергии». Помилуйте, в природе халявы не бывает! Да и сама попытка оснастить «остров» ПОЛЫМИ мачтами вопиет о незнании основ физики. Выходит, если замкнутый сосуд находится ниже конца выходящей из него трубы то воздух за счет разности давлений должен вытекать самопроизвольно. Однако он (не сосуд, а автор) забыл о столбе атмосферы, на который сетовал в «заходе» своей статьи («На каждого

НЕМНОГО О ПОЛЬЗЕ ТЕОРИИ...

Анатолий

ПТУШЕНКО,

вице-президент

Отделения

общей

и прикладной

семиотики

Международной

академии

информатизации

та цепочка преобразований еще короче: газотурбинная силовая установка сразу трансформирует энергию сгоревшего топлива в тягу. Как уже говорилось, у сверхзвукового самолета «сидит на носу» мощный скачок упло нения, и летательный аппарат (преодолевая лобовое сопротивление, в которое скачок вносит немалую долю) тягой двигателя тащит его вперед. И нет никаких «разрежений», а тем более «проваливаний».

Теперь разберемся с тележкой. Ее общий вид показан на рис. 2. Вопрос: поедет она или нет' Ответ: в том виде, в каком она изображена, — никогда! Просто давление на рельсы будет больше чем вес конструкции. Причем можно точно ска-

И ОБ ОШИБКАХ

ПРОФЕССИОНАЛОВ

гражданина давит столб воздуха силою двести четырнадцать кило!» — жаловался Остап Бен-дер...) Ведь в трубе (простите, в «мачте») пресловутый столб никуда не денется. Можно подумать, что только великие комбинаторы помнят о законах гидростатики...

Но вперед, читатель — где-то в середине статьи затаилась «изюминка» — описание аппара а «Пожиратель пространства» (название-то какое!)... «В носовой части — отверстие воздушного заборника, в корпусе — установка сжижения. Вспомним: обычный самолет движется по ому что перед его винтом образуется вакуум. Машина как бы проваливается в пустоту». Просто великолепно — «образуется вакуум», а мы-то думали — скачок уплотнения!

Кажется, с источником цитат все ясно.

Тем не менее он натолкнул меня на мысль сконструировать (разумеется, на бумаге) «самобеглую тележку». Теперь я коварно предъявляю сей чертеж тому или иному оппоненту по первому подозрению в некомпетентности...

Но сначала о самолете. Полет его изучен не одним поколением аэродинамиков. Схема сил, действующих на летательный аппарат, показана на рис. 1. Лобовое сопротивление Q уравновешено тягой двигателя R, а вес G (сила притяжения к центру Земли) скомпенсирован подъемной силой Y; если R>Q, самолет разгоняется (до того момента, пока Q не станет равной R), и наоборот, при R<Q — тормозит; если Y>G, машина перей-

зать, насколько — ровно на величину тяги. Ведь тяга всегда направлена в сторону, противоположную выхлопу (потоку выбрасываемого вещества). Если выхлопной патрубок тележки направить вдоль ее продольной оси как это показано на рис. За, тележка побежит влево, в сторону воздухозаборника. Но если мы развернем патрубок (рис. 36), таратайка тоже поедет... в обратную с орону Очевидно, значимо лишь направление отбрасывания вещества. И неважно, где там забор воздуха — то есть для тяги неважно. Хотя, конечно, воздухозаборник будет работать лучше, «набегая» на внешнюю среду (рабочее тело), а не дви аясь тыльной частью вперед. Тогда и тяга будет больше. Впрочем, не будем углубляться в детали.

Вентилятор |компрессор|

Аккумулятор Электродвигатель

воздуха ___;

РАЗНОСТЬ ИМПУЛЬСОВ

Мне везло на встречи. Однажды в беседе с доктором технических наук (кстати, двигателистом) я был ошарашен заявлением, что «у двигателя (речь шла о турбореактивных) больше всего «тянет» компрессор, поскольку там — максимальная разность давлений».

Конечно, можно вычислить величину тяги подобного двигателя путем скрупулезно о подсчета

дет в криволинейный полет (а не просто в подъем) и т.д. Тяга R возникает за счет отбрасывания винтом самолета воздушной массы (которая определяется «ометаемой площадью» лопастей винта) назад. Энергия, запасенная в топливе, превращается в энергию вращения вала двигателя, а затем винт переводит ее в ускорение отбрасываемой массы воздуха. У реактивного самоле-

всех давлений, действующих на различные его поверхности, с последующим их сложением (с соответствующими знаками разумеется).

Но только делать этого не нужно. Представим себе «черный ящик» - объекте неизвестным внутренним устройством. Так вот: чтобы понять, что именно перед нами, достаточно замерить суммарный импульс на входе и на выходе. А как изве-

ТЕХНИКА-МОЛ 0 Д ЕЖИ 597