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TRANSPORTE PERSONAL: TERRESTRE, ACUÁTICO, AÉREO
El avión sale mañana. transporte personal
Directorio / Transporte personal: terrestre, acuático, aéreo Sobre la mesa: todo un parque de "máquinas" de transporte inusuales: sin ruedas, sin orugas, sin esquís. Y sin embargo, se están moviendo. Pero su movimiento en sí también es inusual: tanto en el suelo como en el aire. No es casualidad que los creadores los llamaran cathelets. Estos pequeños modelos tienen un gran futuro: abren una dirección completamente nueva en la evolución del transporte. El Comité de Invenciones y Descubrimientos emitió tres certificados de derechos de autor para las máquinas de pulso inercial desarrolladas en Kramatorsk. Por primera vez en la práctica mundial, se ha demostrado realmente que se puede lograr un aumento en el rendimiento de los vehículos utilizando no una rueda como motor, como se pensaba hasta ahora, sino... una parte de la rueda: la hemisférica. El propio cuerpo de la máquina sirve como motor. El nuevo modo de transporte promete ser más económico, verdaderamente todoterreno; capaz de moverse por tierra y por agua, superar nieves profundas, arenas y pantanos. En la naturaleza se observa una regularidad paradójica; cuanto más bajo es el desarrollo de los seres vivos, más piernas necesitan para moverse. Recuerda, una oruga y un ciempiés tienen varias docenas de ellos; las moscas y los escarabajos sólo tienen seis; los animales plantígrados tienen cuatro, mientras que los humanos solo tienen dos. La tecnología ya ha tomado prestado mucho de la naturaleza. Pero si seguimos el patrón mencionado, una opción más perfecta, por ejemplo, para el transporte sería un coche sin ruedas: con hélice de un solo apoyo. La creación de los inventores de Kramatorsk corresponde precisamente a esta hipótesis paradójica: realmente tiene un motor de un solo soporte, que es ... el propio cuerpo de la máquina, y el impulso de inercia como fuerza motriz. Del coche de Dean a los rovers de impulso Aquí recordamos de inmediato la sensacional historia de hace unos años con la llamada máquina inercial Dean. Experto en hipotecas, aficionado aficionado en el campo del diseño de sistemas mecánicos, Norman Dean irrumpió en las oficinas de patentes de EE. UU. durante tres años hasta que recibió la patente No. El aparato no tenía las hélices habituales; debe moverse debido a las fuerzas de inercia que surgen en su interior. Sin embargo, solo podía contraerse en una superficie horizontal, y nada más. El rápido disparo de publicaciones sensacionalistas sobre el automóvil de Dean pronto disminuyó, y el milagro técnico recién acuñado comenzó a olvidarse gradualmente. Además, tales dispositivos supuestamente contradecían las leyes de la física. Pero el hecho es que hay gente, no, no, e incluso pensando en los "absurdos" de la naturaleza, a pesar de que durante mucho tiempo han sido prohibidos en la ciencia. Estos entusiastas locos ni siquiera intentan refutar nada: simplemente construyen "propulsores de impulso", "intra-passes", "power-planes", "heliolets", "grav-flyers" que funcionan. De hecho, incluso antes de Dean, muchos inventores infatigables trabajaron en la creación de inercoides. Entonces, en 1927, G. Shifershtein recibió la patente No. 10467 para un vehículo fundamentalmente nuevo en tierra. El automóvil descansaba en el suelo con cuatro patas, unidas elásticamente al cuerpo. El motor giraba pesos montados excéntricamente sobre ejes. Al desenrollarse, las cargas llevaron al cuerpo a movimientos oscilatorios. Las patas de apoyo percibían intensas vibraciones, cuyos choques elásticos hacían que el carro se moviera. Si ese movimiento fue uniforme y con qué velocidad avanzó la "sepia", no hubo informes al respecto. En 1939, un joven empleado llegó al director del Instituto de Mecánica de la Academia de Ciencias de la URSS, el académico N. E. Kochin, y le pidió que lo ayudara a comprender una idea. Su esencia fue explicada por un modelo simple: un peso con un mecanismo que lo empuja en diferentes direcciones se colocó en una caja sellada. Si el movimiento del peso en una dirección fue brusco, en la otra fue lento, y el modelo se movió notablemente hacia golpes fuertes. Desde el punto de vista de la mecánica el hecho es obvio, pero desde el punto de vista de la física clásica la idea parecía absurda, porque se sabe que en un sistema cerrado la suma de los momentos de las fuerzas, por muy grandes que sean son, es necesariamente igual a cero. Sin embargo, el académico se interesó por la idea del joven inventor. A pesar de que ella no solo invadió las leyes establecidas de la física, sino que las "refutó". Además, demostró claramente el trabajo de las fuerzas de un sistema cerrado, que movía el modelo sin arrojar hilos reactivos por ninguna parte y, como si, sin repeler nada especial del entorno. En los años siguientes, muchas personas se dedicaron a máquinas similares con diversos grados de eficiencia. El aparato de inercia operativo se construyó en 1959 en el Instituto Metalúrgico de Siberia en la ciudad de Novokuznetsk. Durante más de 30 años, Permian V. N. Tolchin trabajó en inercoides. Tenía varias docenas de carros móviles y otros mecanismos similares. El Diseñador General de Ingeniería de Aviación, Académico de la Academia de Ciencias de la República Socialista Soviética de Ucrania, O. K. Aptonov, señaló que los dispositivos de V. N. Tolchin (mejorados, por supuesto) se pueden utilizar en muchas ramas de la tecnología. El comienzo de los años 60 fue especialmente fructífero para tales ideas. El moscovita V. Turik está construyendo un nertsoide. Los empleados del Instituto NAMI S. I. Kuptsov y K. S. Karpukhin crearon una unidad de propulsión por fricción de impulso para sistemas autopropulsados, que consta de una placa y dos pesos desequilibrantes unidos de manera pivotante, que giran en direcciones opuestas. Un trabajo similar se está llevando a cabo en el extranjero. En 1965, Bernhard Beyerlein recibió una patente en Inglaterra: su máquina, como todos los diseños anteriores de inercoides, también se movía lentamente, a tirones, con paradas y pausas periódicas. La unidad gastó la mayor parte de la energía en embestir la tierra, donde en realidad iba a ser utilizada. Por cierto, en 1974, la compañía de Alemania Occidental Lozenhausen Maschinenbau (patente soviética No. 421167, 11-74) propuso un excelente compactador de hormigón inercial de este tipo. Varios inercoides fueron construidos por el ingeniero de Kiev V.V. Zaitsev, Leningrader, Candidate of Technical Sciences E.V. Ganov (ver "Model Designer" No. 3, 1980). Sin embargo, muchas personas todavía son muy escépticas sobre la búsqueda de este tipo. Y en vano El académico R. G. Sagdeev dijo una vez: "Donde hay una gran contradicción, hay un gran descubrimiento". El nacimiento del cátodo Y ahora, después de una pausa, aparece una nueva palabra en tecnología, prosaicamente llamada: "vehículo". ¿Es esta vez solo una variación del tema de los inercoides? ¿O un paso adelante, rozando el intento de revolucionar los vehículos todo terreno? Hay dos de ellos, entusiastas del desarrollo de máquinas inusuales, diferentes a cualquiera de las existentes. Marat Vladimirovich Chernin, graduado de la Universidad Técnica Estatal Bauman de Moscú, trabaja en la Planta de Construcción de Maquinaria de Novokramatorsk que lleva el nombre de VI Lenin como jefe de un grupo de investigación y diseño. Chernin, como verdadero inventor, tiene muchas artesanías interesantes. Y aquí está uno de sus últimos inventos: "Vehículo" (AS No. 389943, bula 2973), un trabajo al que se ha dedicado durante muchos años, noches de insomnio, fines de semana, vacaciones. El co-inventor Yu. V. Podprugin también vino a Kramatorsk después de graduarse de la Escuela Técnica Superior de Moscú. Cuatro años de trabajo conjunto llevaron al éxito, en el que al principio nadie quería creer. - Eche un vistazo a un documento curioso que una vez nos sumió en el desánimo, - dice Marat Vladimirovich. "... El diseño propuesto de una unidad autopropulsada es inoperable. El principal error de los autores es la afirmación de que bajo la acción de las fuerzas centrífugas de las cargas que giran en diferentes direcciones, el cuerpo de la unidad realizará un movimiento continuo" - tal fue la conclusión del experto. - En ese momento aún no teníamos un buen modelo de trabajo, - dicen los inventores. - Muchos, aparentemente, también estaban avergonzados por el hecho de que no somos trabajadores del transporte y, por lo tanto, no deberíamos inventar nada que valga la pena en esta área, de acuerdo con la famosa declaración del fabulista Krylov: "El problema es que si el zapatero comienza los pasteles, y el pastelero hace botas".
Sin embargo, haga al menos una pequeña digresión en la historia de la tecnología. El gran pianista polaco Joseph Hoffman posee más de 60 inventos técnicos patentados. El canadiense Bress propuso una vez un vehículo absolutamente inusual para la comunicación rápida entre América y Europa. Los expertos de la NASA (Administración Nacional Estadounidense de Aeronáutica y del Espacio) dieron una opinión positiva sobre la innovación. Y el autor del proyecto es violinista de profesión. Por cierto, otro conocido violinista, el estadounidense Yehudi Menuhin, en 1940 le ofreció a la Fuerza Aérea de los EE. UU. que le comprara la bomba nm ... inventada. ¿Y Pierre Beaumarchais, que mejoró significativamente el reloj y el arpa? ¿Y Samuel Clemens, más conocido en el mundo como el humorista Mark Twain, quien patentó un cuaderno "mecanizado" y una librería con estantes deslizantes? Nada impidió que el artista Samuel Morse inventara la máquina de telégrafo y un alfabeto especial para ella; el naturalista John Muyer (EE. UU.) - una de las primeras máquinas de enseñanza; filósofo Francis Bacon - gafas; el artista y compositor Gleb Kotelnikov, un paracaídas, y el doctor Denis Panen, ¡una máquina de vapor! Por otro lado, en un momento muchas ideas magníficas de Edison, Lomonosov, Tsiolkovsky (quien, por cierto, propuso conquistar el espacio mundial con la ayuda de inercoids) fueron completamente rechazadas. Sin embargo, asegurándose de que sea difícil defender la idea con palabras, los ingenieros de Kramatorsk comenzaron a desarrollar y construir modelos por las noches, diseñados para confirmar la realidad de la idea "para los incrédulos". Ahora tienen toda una flota de barcos. Los inventores también introdujeron un término especial para sus creaciones: "catálogos". Antes de hablar de la esencia de esta invención, recordemos brevemente la teoría elemental de los inercoides. La base de cualquier aparato de este tipo es un generador de vibraciones mecánicas. Si, por ejemplo, comienza a girar una cuerda con una carga en el extremo, obtendrá un generador de oscilaciones no direccionales. Si toma mancuernas en sus manos y comienza a rotar sus manos sincrónicamente, obtendrá una especie de generador de oscilaciones dirigidas. Al mismo tiempo, tenga en cuenta que en el momento en que ambas mancuernas estén en el fondo, las fuerzas centrífugas también se dirigirán hacia abajo, y su peso, por así decirlo, aumentará por la suma de las fuerzas centrífugas que surgen durante la rotación. Cuando las mancuernas pasen la posición superior, las fuerzas centrífugas, sumando nuevamente, también se dirigirán hacia arriba. Además, si las cargas son bastante pesadas y los movimientos de rotación son muy rápidos, teóricamente con cada golpe tendrás que rebotar, ya que bajo ciertas condiciones las fuerzas centrífugas serán mucho mayores que tu peso. El funcionamiento de todos los inercoides se basa en este principio. Si se monta un vibrador direccional similar en un trineo o una silla de ruedas, cuando los motores se enciendan, comenzarán a moverse de un lado a otro. Pero no habrá ningún movimiento hacia adelante aquí todavía. Por lo tanto, muchos experimentadores se enfrentaron inevitablemente a la pregunta: ¿cómo neutralizar el retroceso hacia atrás, dejando solo un impulso útil dirigido hacia adelante? - Algunos utilizan el descubrimiento de los cazadores del norte, forrando la suela de los esquís con piel de foca, con el pelaje lamido hacia un lado. Sin embargo, es demasiado artesanal para imitar esto por medios técnicos, dice Chernin. - Nuestra solución al problema radica en el propio diseño del mecanismo. En primer lugar, el cuerpo del aparato tiene un fondo curvo, como la mitad de una bola. En segundo lugar, el generador de vibraciones mecánicas se desplaza desde el centro de masa hacia un lado. Y para el equilibrio en el lado opuesto del cuerpo hay un contrapeso instalado en un ángulo de 30 ° con respecto al eje vertical. Y, en tercer lugar, el generador de oscilaciones mecánicas debe, si es necesario, girar en círculo en el cuerpo del aparato, para maniobrar. Eso, de hecho, es toda la estructura, - concluyó el autor. ¿Cómo tiene lugar el movimiento, el trabajo del aparato? La fuerza de tracción del transporte siempre resulta estar dirigida a lo largo de una línea: ya sea hacia abajo, luego hacia arriba y hacia adelante. En el primer caso, el cuerpo del cátodo rueda como una rueda normal. Cuando los pesos del vibrador toman la posición superior opuesta, entonces el cátodo no tiene más remedio que volar, "girando" en el sentido de las agujas del reloj. La diferencia fundamental entre el esquema de movimiento considerado es que en cualquier momento, donde sea que se dirija la fuerza centrífuga total de los vibradores, la resultante de todas las fuerzas solo acelerará el centro de masa (punto O) de la máquina y nunca lo ralentizará. abajo. ... Pero en un columpio autopropulsado de este tipo no irás muy lejos, ¿te enfermarás en el primer kilómetro? Contra. Simplemente parece que el cátodo fija claramente las etapas de balanceo y vuelo, y debería "picotear" o rodar como un pato. De hecho, el cambio de dirección del empuje se produce instantáneamente: después de todo, los vibradores pueden girar a una velocidad de miles de revoluciones por minuto. Sí, compruébelo usted mismo. Las pruebas confirman... Marat Vladimirovich puso un catamarán de dos estuches escolares en el suelo. En la partición hay dos baterías y dos motores de juguete "penny". En cada uno de los ejes, se reforzaron las cargas. Fue necesario cerrar un circuito eléctrico simple, y los estuches de lápices se fueron. Luego el segundo modelo. Esta forma es algo entre un tanque y un vehículo todo terreno, solo que sin orugas. Ella cruza la habitación con confianza y de manera uniforme, a pesar de que el propietario pone todo tipo de obstáculos en el camino del transporte inusual. Dejaron que el bote atravesara la nieve; no le importaba: caminaba con la misma confianza que lo hacía en el suelo. Según los autores de la invención, el cathot supera libremente tanto el lodo espeso como el líquido. - La mejor versión del casco de un nuevo tipo de transporte es un hemisferio. La parte inferior de la máquina de esta forma le permite comenzar en cualquier dirección y maniobrar sin girar el cuerpo de la máquina. En este caso, basta con desplazar la fuente de vibraciones mecánicas en el sentido de giro. Para que la tripulación o la carga transportada no experimenten la más mínima vibración, se pueden instalar amortiguadores de cualquier diseño entre la cabina y el casco. El uso de un motor de pistón libre como generador de oscilaciones mecánicas aumenta la eficiencia del cátodo y lo hace más prometedor que cualquier otro medio de transporte terrestre. Sin embargo, las características de un automóvil sin ruedas no necesitan comentarios. El cuerpo en forma de segmento esférico y el generador de vibraciones mecánicas permiten abandonar por completo el tren de rodaje autónomo y, por tanto, los embragues, cajas de cambios y transmisiones. Todo esto reduce significativamente el peso de la máquina, reduce la potencia del motor requerida, reduce los costos y los costos operativos en un 40%. La combinación de carrocería y tren de rodaje en vehículos sin ruedas permite duplicar la fiabilidad y durabilidad del aparato, simplificando su reparación. La falta de distancia al suelo aumenta la capacidad de campo traviesa del catolicismo en un 25%, ya que durante el período de contacto con el suelo, el propio casco es el motor y se repele del suelo, superando el obstáculo, tomando el ascenso. Ni un solo automóvil moderno podrá pasar un laberinto rectangular, pero para un cátodo, esto es una mera bagatela. El peso ligero y la estanqueidad del casco lo convierten en un verdadero vehículo todo terreno. El hemisferio pasará fácilmente en cualquier camino, todoterreno, en el agua, en la nieve. Según los cálculos de los autores de la invención, la suma de todas las ventajas de un cátodo en comparación con un automóvil moderno es mucho mayor, es decir, la eficiencia de cada rublo invertido en un nuevo tipo de transporte también será mayor. Pero este no es el límite. Al diseñar un transporte de propósito especial basado en un cátodo, la eficiencia se puede aumentar aún más. El modelo actual del cátodo, realizado a escala 1:20 de tamaño natural, pesa sólo 700 gy desarrolla una velocidad de 160 m/h. Esto, por supuesto, no es una velocidad vertiginosa, pero el motor también es "mosquito". Un motor potente puede crear mucha más tracción, lo que significa que la velocidad del nuevo transporte no será menor que la de los automóviles modernos. A medida que la flota de equipos de sobremesa creció significativamente, a los creadores les resultó más fácil demostrar la viabilidad de sus máquinas sin ruedas. Perspectivas reales - ¿Cuánto tardará el barco en llegar a la vida? - hacemos a los autores una pregunta difícil. “Desafortunadamente, esto ya no depende de nosotros. Por ejemplo, los dos nos comprometemos a hacer una moto catapulta con piezas estándar en dos años, considerando que tendremos que trabajar después del servicio principal. Hay que decir que muchos entusiastas y participantes de NTTM de otras organizaciones se unen para ayudarnos. Entonces, en 1977, el Instituto Voroshilovgrad de UkrNIIhydrougol y el Instituto Industrial Kramatorsk comenzaron a diseñar y luego ensamblar un modelo experimental de un vehículo catódico para las minas hidráulicas de Donbass. Su finalidad es la entrega de mecanismos y materiales auxiliares en condiciones especialmente difíciles y de hacinamiento. En enero de 1979, un modelo experimental de tractor oruga minero (dimensiones 0,6x0,7 m), realizado a escala 1:2, pesaba 80 kg y arrastraba una carga de hasta 100 kg a una velocidad de 5,5 km/h . El vehículo todo terreno caminó fácilmente a lo largo de las vigas de metal en una pendiente de 15 °. Ya hoy, los petroleros de Tyumen, los silvicultores de Siberia y la región de Moscú, las empresas de Volgogrado, Tomsk están interesados en la invención. Los participantes de NTTM de otras ciudades también ofrecen su ayuda, por ejemplo, un grupo de estudiantes de Tolyatti. MV Chernin no hace mucho tiempo tuvo que hacer un informe en la Rama Siberiana de la Academia de Ciencias de la URSS. El académico A. A. Trofimchuk y otros científicos destacados dieron una revisión positiva del nuevo vehículo. En particular, se dijo que en un futuro cercano el cátodo podría usarse para mover cargas pesadas, por ejemplo, excavadoras y plataformas petroleras, y que la teoría de su movimiento requería un desarrollo detallado, y que era hora de crear un laboratorio especial. de movimiento de impulso inercial. Después de todo, el cathot es el nacimiento de una nueva dirección en tecnología y transporte. En su libro "Par termodinámico" (Minsk, "Ciencia y tecnología", 1973), miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de la BSSR A. I. Veinik señala: Solo era importante liberar el pensamiento y la fantasía, sobre los cuales la prohibición de la tan -llamada ley de conservación de la cantidad de movimiento- descansaba como una pesada lápida. Parece que las predicciones se están haciendo realidad. Autor: P.Petrov
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