Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2006 № 02

1 — твердый сердечник; 2 — мягкий сердечник; 3 — контактная кромка; 4 — трассирующий заряд; 5 — хвостовая часть; 6 — жидкость; 7 — перегородка; 8 — порох.

Как поясняет автор, он пытался создать патрон, который охлаждает и в то же время очищает ствол. К тому же при вспышке пороха вода превращается в пар, который, в свою очередь, толкает пулю.

Чтобы более полно оценить возможности этого предложения, рассмотрим процессы, происходящие в стволе при выстреле. После вспышки пороха давление в стволе винтовки быстро достигает 2700 атм. По мере продвижения пули по стволу и расширения газов оно быстро снижается. Но к моменту ее вылета из ствола оно еще составляет сотни атмосфер.

В огнестрельном оружии одна из важнейших задач — получение максимальной скорости пули. Для этого, например, можно удлинить ствол. Некоторые снайперские винтовки и противотанковые ружья имеют стволы длиною до двух метров. У короткоствольного оружия, пригодного в бою, скорость пули гораздо ниже. Чтобы ее повысить, пытались создать порох, который в начале вспышки горит медленно, а затем все быстрее и быстрее, чтобы давление в стволе оставалось постоянным.

Желаемого результата не достигли. Но добавление в патрон некоторого количества воды может дать неплохой результат.

Дело в том, что вода при давлении меньше 225 атм и температуре менее 374 °C способна расширяться, не изменяя своего давления, лишь бы к ней в этот момент подавалось тепло. (Тем же свойством, кстати, обладают все жидкости.) Кроме того, молекулярная масса воды меньше, чем у пороховых газов, и благодаря этому расширение водяного пара будет происходить быстрее. Это доказывают проводимые в последнее время на Западе испытания электрических пулеметов. В них мощный электрический разряд превращает порцию воды в пар с температурой более 1000 °C. Возникающее давление — более 1000 атм — выбрасывает пулю со скоростью 1500–1700 м/с. Для накопления необходимой для выстрела энергии, правда, нужна тяжелая батарея конденсаторов и электростанция для ее зарядки. При скорострельности в тысячу выстрелов в минуту пулями весом 9 г эта электростанция должна иметь мощность 170 кВт и весить как минимум полтонны. Ясно, что такое оружие бесперспективно.

А теперь представьте себе пулемет с термоотводными патронами В. Беликова, в которых теплота сгорания пороха передается воде. Сам пулемет будет, наверное, несколько тяжелее обычного, но для ношения одним человеком вполне приемлем. Скорость пули в нем сможет, наверное, достичь 1700–1900 м/с. На такой скорости обычная пуля пробивает 20-мм стальную броню, а точность попадания возрастает в 140 раз.

НОВЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЭНЕРГИИ…

…предложил Виталий Ким из Усть-Каменогорска. Представьте: два ускорителя нацелены друг на друга. Один создает пучок ядер гелия, другой — антигелия (антигелий — это тот же гелий, только заряд у него не положительный, а отрицательный). При встрече частиц происходит аннигиляция — полное превращение вещества в гамма-излучение.

Энергия здесь выделяется огромная в соответствии со знаменитой формулой Эйнштейна Е = m∙с2. Так например, один миллиграмм антигелия, прореагировав с таким же количеством гелия, даст столько же энергии, сколько выделяется при сгорании 4,3 тонны нефти.

Схема аннигиляционного реактора:

1 — источник ионов; 2 — источник антиионов; 3 — ускоритель ионов; 4 — ускоритель антиионов; 5 — управляющая пластина; 6 — реактор, где сталкиваются ионы и антиионы.

Цифра впечатляет, поэтому предложение Виталия кажется привлекательным. Но присмотримся к нему внимательнее.

Гелий получить нетрудно. Но вот антигелия на Земле не существует. Его атомы получают поштучно на очень мощных ускорителях элементарных частиц. Приборы эти, к сожалению, энергетически несовершенны. В силу множества потерь энергия, которую ускоритель затрачивает на разгон каждой частицы, превышает ее кинетическую энергию в тысячи раз. Так что на получение антипротонов придется затратить гораздо больше энергии, чем получится в результате аннигиляции.

Следовательно, чтобы получать энергию по способу Виталия Кима, эффективность ускорителей нужно повысить в тысячи раз. Тогда только в нашем распоряжении появятся энергетически дешевые атомы антигелия. Однако разгонять их в ускорителе и пускать им навстречу ядра гелия нет смысла. Более того, скорость здесь только вредна. Как показывает расчет, они пролетят друг мимо друга и прореагировать успеет лишь миллиардная их часть. Зато при нулевой скорости за счет электрического притяжения частицы сольются и произойдет желаемая аннигиляция.

Итак, изобретайте энергетически совершенные ускорители, и при помощи антигелия, как предлагает Виталий, или с помощью иных частиц мы получим много дешевой энергии!

Выпуск подготовил А. ИЛЬИН

ДОРОГИЕ ЧИТАТЕЛИ!

Вот уже тридцать пять лет при нашем журнале работает «Патентное бюро». Лучшие ваши работы мы отмечаем почетными дипломами и авторскими свидетельствами. И, несмотря на то что эти документы не имеют официальной силы, их часто принимают во внимание при поступлениях в ВУЗы.

Это уже немало. Но все же каждый юный изобретатель мечтает, наверное, иметь настоящий патент, выданный Федеральным институтом патентной собственности. Работа по оформлению заявки на изобретение, а также поиску прототипов и аналогов весьма трудоемка и дорога.

Сегодня мы открываем перед вами новые возможности. Подготовку всех необходимых для получения патента документов редакция берет на себя. От вас нужны только идеи и предложения.

Посмотрите вокруг. Казалось бы, в магазинах есть все. И в то же время очень многое еще не придумано. Видели ли вы, например, в продаже мяч, меняющий цвет при ударе? А бейсболку-плащ? А ботинки, растущие вместе с ногой?..

Но не замыкайтесь только на конструкциях и схемах, выявляйте настоящие и будущие проблемы и потребности.

Специалисты редакции подскажут стратегию патентной защиты наиболее значимых предложений и идей, подготовят необходимые документы и направят ваши дальнейшие действия.

КОЛЛЕКЦИЯ ЭРУДИТА

Фильтрующая «паутинка»

Металлическая «паутинка» для фильтра выглядит почти как украшение…

Внешне волокна из нержавеющей стали напоминают проволочную кухонную мочалку. Однако на самом деле они являются начинкой новейших суперфильтров, способных очищать загрязненные машинные масла, обеспечить их повторное использование.

«В России ежегодно образуется около миллиона тонн отработанных машинных масел, которые в лучшем случае сжигают в топках, а в худшем — попросту сливают на землю или в канализацию. Это же целый Клондайк!» — рассказывал о сути изобретения руководитель регионального общественного экологического благотворительного фонда «ЭКУР» В.Л. Балановский.

Однако очищать отработанное масло обычными способами оказывается не очень выгодно: дорогие фильтры быстро выходят из строя.

Новые фильтры гораздо дешевле. Ведь их основной элемент — та самая металлическая «паутинка», о которой сказано выше, — изготовляется весьма просто. На вращающийся диск капают расплавленным молибденом, медью, вольфрамом или иным металлом. При вращении диска капли охлаждаются и вытягиваются в тончайшие нити, которые, как ни комкай проволоку, оставляют все же немало микроскопических каналов для протока масла. Остается поместить «мочалку» в корпус — и фильтр готов.

Через него можно процеживать загрязненное масло до тех пор, пока он не забьется. После этого «паутинку» прокаливают в огне, продувают сжатым воздухом, и фильтр снова готов к действию.

Е. РОГОВ

КОЛЛЕКЦИЯ «ЮТ»

Ми-17В-5 может эффективно использоваться для проведения поисково-спасательных операций и других специальных заданий. Для подъема пострадавших на борт может быть установлена лебедка СЛГ-300 грузоподъемностью 300 кг, комплектуемая люлькой или универсальным подъемным сиденьем. Причем люлька предназначена для подъема на борт вертолета двух пострадавших одновременно. Она может и плавать, обеспечивая подъем пострадавших с воды. Очки ночного видения и прожектор SX-16 с инфракрасной шторкой позволяют осуществлять поиск пострадавших в ночное время. Дополнительно установленный тепловизор повышает эффективность поиска. Имеется также и обычное освещение.