Победный заезд на соревнованиях занял всего 12,78 секунды. Но за этими мгновениями стоят более 10 месяцев напряженного труда.

Существует множество вариантов, каким может быть робот. Это касается и программы, и конструкции, и способов выброса кубика. Одинаковых роботов не бывает. Поэтому соревнования по робототехнике — это еще и настоящая битва идей. Пожалуй, тем они и интересны.

«Изначально у нас было построено два робота, — продолжает рассказ Никита. — Мы назвали их «однорукий» и «двурукий». Первый сбрасывал кубик в одну «корзину», а затем двигался к следующей. Второй отличался от роботов-соперников тем, что останавливался возле разделительного бортика и сбрасывал кубики сразу в две стороны, никуда не уезжая».

«Сложно было сразу определить, какой из них лучше — оба робота задачу выполняли верно, — рассказал Михаил. — Так, в нашем городе на турнире победил однорукий робот, и мы переключились на него — использовали на областном турнире. Но на соревнование в Москву мы все же поехали с двуруким. Решили доработать и отточить все возможности этого робота. На летних сборах в лагере «Гагаринец» мы показали двурукого всем участникам, и это был уже совсем другой робот, чем тот, который «родился» в январе — феврале. Он был упрощен по сборке, оптимизирован».

Ребята из г. Миасса и их тренеры Л. Е. Соловьева и И. В. Рассомахин вместе с министром образования Челябинской области Александром Кузнецовым.

Еще одни победители — команда из Санкт-Петербурга.

Серебряные призеры — команда «Betta» из школы № 2017.

С этим роботом ребята и отправились в Джакарту, причем работа над совершенствованием двурукого продолжалась вплоть до самого отъезда. И эта конструкция не подвела миасцев — их робот на олимпиаде оказался самым быстрым.

Наставник команды, учитель информатики и руководитель кружка робототехники Лариса Евгеньевна Соловьева считает, что труднее всего было произвести отбор лучших участников команды в летнем лагере, где и была сформирована сборная России. На каждом отборочном этапе обязательно возникали какие-то непредвиденные моменты, мешавшие роботу доехать до финиша. Ребятам приходилось постоянно выявлять ошибки в поведении робота, анализировать их и быстро исправлять.

Лариса Евгеньевна убеждена, что нашим ребятам и в летнем лагере, и на олимпиаде помогла искренняя вера в успех. Никита Лычагин перед отъездом в Джакарту даже заранее записал маме сообщение на диктофон: «Мама, не волнуйся, у меня все хорошо! Я еду домой, у меня первое место!!!»

В школе № 4 г. Миасса робототехнику начинают изучать уже во втором классе. А в соревнованиях роботов различного уровня воспитанники Ларисы Евгеньевны участвуют с 2007 года. В 2010 и 2011 годах миасцы заняли первое место в России в творческой категории и представляли страну на WRO 2011 в Абу-Даби (ОАЭ), где стали девятыми.

Одним из самых приятных моментов на нынешней олимпиаде для ребят стало участие в церемонии передачи флага WRO. Индонезия как хозяйка олимпиады-2013 передала его России — хозяйке олимпиады-2014, которая пройдет в Москве. Для наших чемпионов, как и для всех российских любителей робототехники, это означает не только то, что Россия получит право выставить большее количество команд как хозяйка турнира, но и то, что новые соревнования пройдут в родных стенах, которые, как известно, иногда помогают добиться лучших результатов.

Кстати…

МНЕНИЕ ПРОФЕССИОНАЛА

Константин Широков, генеральный директор компании DPI, считает, что главное достоинство Всемирной робототехнической олимпиады — это то, что она адресована любому школьнику, у которого есть желание и стремление заниматься робототехникой.

Здесь каждый может быстро добиться успеха. Пример — команда «Betta» из Москвы, занявшая второе место на WRO 2013. Некоторые ее участники занимаются робототехникой чуть больше года, но достигнутые успехи — хороший стимул для стремительного роста интереса к робототехнике в нашей стране. На сегодняшний день, по данным Российской ассоциации образовательной робототехники, в школах, центрах дополнительного образования, домах творчества работают более 3 500 кружков робототехники.

Для поддержки развития робототехники в нашей стране компания DPI совместно с компанией LEGO Education реализует программу «Играй, твори, учись!». В рамках программы проводятся мастер-классы по робототехнике для учащихся и педагогов.

Робототехника — это не только «умный» спорт, но и эффективный образовательный инструмент, решающий самые нетривиальные учебные задачи. Преподаватель информатики и робототехники Центра образования № 354 им. Д. М. Карбышева (Москва) Т. П. Богачева считает, что, пока ребенок активно конструирует различные объекты в физическом мире, его разум «строит» новое знание. А знания, полученные в процессе созидания, оказываются гораздо более глубокими, чем те, которые дает учебник.

Соревнования по робототехнике — это умный спорт, где чемпионом может стать каждый. Было бы желание, трудолюбие и вера в успех!

КУРГАНЫ МИМА ПОСТРОИЛИ СУСЛИКИ?

Группе ученых под руководством геолога Мэнни Габе из Калифорнийского университета удалось разгадать тайну ландшафтных образований, которые носят название «курганы Мима».

Эти покрытые травой холмы овальной или круглой формы впервые обнаружили в 1841 году на территории прерий штата Вашингтон. В XIX веке появилась теория, что эти курганы — индейские захоронения. Но она не подтвердилась, так как внутри структур не обнаружилось ни реликвий, ни костей.

В дальнейшем было выдвинуто еще несколько версий, объясняющих происхождение двухметровых холмов, которые позже обнаружились на территории штатов Айдахо, Орегон, Калифорния и Луизиана. В числе возможных причин назывались стихийные бедствия, к примеру, наводнения и землетрясения, а также проделки инопланетян.

Мэнни Габе разработал компьютерную модель, которая показывает, что земляные цитадели построили в течение 500–700 лет поколения сусликов, размер которых всего 30 сантиметров, а вес — несколько сотен грамм. Работая, зверьки проталкивают почву вверх, и со временем холмы все растут и растут… «По крайней мере, такая гипотеза позволяет обойтись без помощи инопланетян», — заявил исследователь.

Там он постриг несколько баранов и наполнил мешок золотым руном.

Спустившись вниз, пастух продемонстрировал свою добычу землякам. Те подивились золотой шерсти, но еще больше были поражены инструментом, с помощью которого она была добыта. Ведь ножницами — так назвали инструменты, представлявшие собой пару скрепленных ножей — оказалось очень удобно стричь и обычных овец, и самих людей, а также кроить ткани.

В общем, вскоре ножницам нашли еще множество применений, и Ферсит стал уважаемым человеком.

2. Примерно такие ножницы изобрел, наверное, мифический Ферсит.

Есть и другая версия возникновения этого замечательного инструмента. Говорят, древние египтяне уже вовсю пользовались ножницами. Тому есть и подтверждение — археологическая находка. В Египте был найден экземпляр, выполненный из металла, который служил своим хозяевам еще в XVI веке до н. э.

Подобные находки обнаружили археологи и на территории Китая, и в Восточной Европе. В общем, получается, что ножницы, как и колесо, изобретали не однажды и не в одном месте. Где-то чуть раньше, где-то чуть позже, но люди в разных уголках Земли делали это полезное изобретение. А затем многие столетия совершенствовали его.

Так, например, поговаривают, что появлению ножниц в их современном виде — «два кольца, два конца, а посредине гвоздик» — в некотором роде способствовал знаменитый Архимед. Посмотрите внимательно на современные ножницы. В них и в самом деле используется закон рычага, открытый некогда Архимедом. Например, ножницы для жести имеют короткие лезвия и длинные ручки — так легче резать металл.

Так или иначе, но где-то в VIII веке на Ближнем Востоке какому-то ремесленнику пришло в голову соединить два ножа с помощью гвоздика, а ручки их загнуть кольцами. Затем рукоятки ножниц стали украшать художественной ковкой и разными узорами.

В Европу ножницы пришли чуть позже, приблизительно в Х веке. К тому же периоду времени относятся самые старые ножницы, найденные на территории России, при археологических раскопках курганов, расположенных в 12 км от Смоленска, возле деревни Гнездово.

Завершенную же форму инструменту придал не кто иной, как сам Леонардо да Винчи. В его манускриптах был найден чертеж инструмента, весьма похожего на современные ножницы.

А далее, как всегда, изобретение начало жить своей собственной жизнью. Ножницы делали из железа и стали для нужд портных, парикмахеров и хирургов. Делали их и из серебра и золота, например, маникюрные ножницы для знатных дам.

3. Варианты средневековых ножниц.

Фантазия мастеров не имела пределов — то из их рук выходила диковинная птица, клюв которой резал ткань, то колечки для пальцев обвивали виноградные лозы с кистями винограда, то вдруг получались не ножницы, а сказочный дракон…

В средние века видов ножниц становится все больше. Так, англичане изобрели ножницы для стрижки газонов и садов. А всемирные модники и кулинары — французы — стали разделывать ими тушки гусей и прорезать петельки в одежде. Потом немцы придумали гигантские стальные ножницы для резки металла и помощи при авариях на дорогах (этим приспособлением можно также разбить в машине стекло, открыть заклинившую дверь, обрезать ремни безопасности).

Сравнительно недавно, уже в ХХ веке, были придуманы ножницы из специальной керамики, оказавшиеся втрое прочнее и износоустойчивее стальных. Известны ныне и ножницы, которые скорее напоминают нож от мясорубки — на ось электромотора насаживается диск с зубьями или просто острыми краями; ими можно резать со скоростью 20 м в минуту резину, толстую кожу, линолеум и пластик.

В общем, сегодня, казалось бы, созданы ножницы для всего. Однако, несмотря на свои достоинства, ножницы обладают одним существенным изъяном — они не могут резать прямо! Приходится прибегать к помощи линейки, ножа и даже гильотины — так называют машину для резки бумаги, но ей имеет смысл пользоваться только при значительных объемах работы.

И вот венгр Тамаш Фекете, студент Университета искусств и дизайна имени Мохой Надя изобрел ножницы Vector. Точнее, он не только усовершенствовал сами ножницы, но и технологию резки. Суть инновации в том, что раньше направлять инструмент надо было собственной рукой, а теперь этим занимается… край стола.

Левая рукоятка ножниц ложится плашмя на столешницу, а правая следует прямой линии, которую образует этот самый край. В результате лезвия всегда находятся под прямым углом к бумаге. В процессе резки левая рукоять (она к тому же толще и шире) заодно направляет бумагу прочь от пальцев пользователя, чтобы тот случайно не порезался. Чтобы лезвия не царапали стол, края, которыми они его касаются, закруглены. А одно из колец для удобства работы несколько развернуто.

Ножницы венгра Фекете. Одно из колец как бы немного развернуто.

* * *

Впрочем, поначалу мир этот и понятия не имел о шелке, поскольку Китайская империя долгое время не имела никаких связей с другими странами. Трехтысячелетняя изоляция китайской цивилизации была нарушена лишь в 126 году до н. э., когда в страну вернулся посол Чжань Цянь. Целью его дипломатии было подписание союзного договора с племенами юэджи против воинственных соседей — непобедимых сюнну, позднее разграбивших Европу под именем гуннов.

Договориться о совместных военных действиях Чжань Цяню так и не удалось. Но зато он повидал мир и обратил внимание, что ни в одной стране нет шелковых тканей.

Он сообщил об этом императору. Заодно рассказал и о тех сокровищах, что есть у соседей. Императора Поднебесной особенно поразил рассказ посла о необыкновенных конях туркменской породы.

И правитель решил выменять их на драгоценную китайскую ткань.

Так мир узнал о существовании шелка.

* * *

Постепенно торговля шелком распространилась на соседние страны — Корею и Японию, а впоследствии — Индию и Персию. В I веке до н. э. шелк попал в Александрию, где из него шили наряды для царицы Клеопатры.

Из европейцев раньше других увидали чудесные шелковые наряды, скорее всего, солдаты армии Александра Македонского.

Во время восточных походов греки, обычно носившие костюмы из домотканого полотна или шерсти, были просто потрясены видом переливавшейся на солнце полупрозрачной ткани.

Впрочем, некоторые историки подозревают, что шелк разными путями попадал в страны Средиземноморья задолго до появления войск великого полководца. Именно шелковую ткань, по всей вероятности, имел в виду знаменитый Гомер, когда описал в «Одиссее» такой эпизод. Пенелопа, увидав странника, под видом которого скрывался сам Одиссей, слушая его рассказ о том, как он встречался с ее мужем, спрашивает:

И Одиссей отвечет:

Большим почетом пользовался шелк и в Древнем Риме, куда он попадал из Антиохии и Пальмиры.

* * *

К тому времени гунны, решив не воевать с Поднебесной, наладили с ней торговлю. И благодаря им шелковые ткани все чаще стали появляться в греческих колониях Причерноморья. Затем Китай и сам наладил торговые контакты со странами Запада, став главным мировым экспортером шелка.

Великий шелковый путь из Китая в Евразию начал действовать в конце II века до н. э. Он имел два разветвления. Южная дорога шла мимо озера Лобнор, вдоль северного склона гор Куньлунь и далее через Памир, через Бактрию и Парфию. Северная же дорога, начинаясь от Турфанского оазиса, следовала вдоль гор Тянь-Шаня, по реке Тарим на запад до Кашгара и далее в Ферганскую долину, к Нижней Волге и Приуралью.

Путь этот считался столь важным, что на нем имелись даже участки с деревянным покрытием в труднопроходимых местах; для удобства путешественников строились также многочисленные мосты и переходы.

И хотя путешественников подстерегали немалые трудности, многочисленные шайки грабителей, караваны шли и днем и ночью, везя с собой неисчислимое количество шелка. Так, одна китайская хроника сообщала, что в 553 году губернатор Лянчжоу Шу Нин захватил купеческий караван, в котором 240 западных купцов на 600 верблюдах и ослах везли 10 тысяч кусков шелковых тканей.

* * *

Особым спросом пользовался шелк в Византии, где ценился наравне с золотом. И в 550 году византийцам удалось выкрасть в Китае личинки шелковичных червей.

Они были доставлены в Константинополь, по одним сведениям, двумя христианскими монахами, по другим — неким персом, который привез их внутри полого посоха. Еще одна легенда рассказывает, что личинки привезла в своей прическе одна китайская принцесса в качестве приданого своему будущему мужу…

Так или иначе, но Византия завела собственное шелковое производство. И к концу VI века сама стала экспортировать шелк.

Со временем он достиг и Древней Руси.

В «Слове о полку Игореве», например, сказано, что князь Игорь в первом сражении с половцами захватил «золото, паволоки и дорогие оксамиты» — то есть шелковые ткани.

…Вот, оказывается, сколь долгую историю имеет ремесло, с которым лично мне довелось соприкоснуться в середине прошлого века. Впрочем, хотя тутовник в изобилии растет в южных краях России, наш шелк все же не получается так хорош, как в Китае. И в других странах тоже. Видимо, никто до конца так и не сумел раскрыть великий китайский секрет.

С. НИКОЛАЕВ

ЧТОБЫ НЕ РУБИТЬ ДРОВА

«Во многих сельских домах и на дачах еще существует печное отопление, — пишет нам Денис Антонов из г. Твери. — Но мало кому нравится пилить и раскалывать бревна на поленья. Между тем, насколько мне известно, бывалые таежники умеют устраивать «долгоиграющие» костры, используя целые бревна. А что, если придумать такую печку, чтобы в нее можно было вставлять поленья-длинномеры или даже целые бревна? Это намного бы облегчило жизнь дачников и сельских жителей».

Далее Денис предлагает проект такой печи. По его мнению, она должна быть устроена следующим образом. Кроме обычного горизонтального входа в топку, прикрываемого заслонкой, надо сделать еще один, в виде вертикальной трубы, проходящей сквозь плиту в топку.

Сначала в топке, как обычно, разводится огонь при помощи бумаги и щепок, а когда он разгорится, в трубу вставляют полено-длинномер или короткое бревно, которое по мере сгорания само будет постепенно опускаться в топку под силой тяжести.

Согласитесь, неплохое предложение. Однако наши эксперты отмечают, что такое изобретение — не единственное в своем роде. «Устройство Spruce Stove позволит вам засовывать в печку длинные бревна, словно карандаши в точилку», — говорят голландские дизайнеры Рул де Бур и Михель Мартенс.

Изнутри их печка выложена огнеупорными кирпичами для поглощения и излучения тепла, а по внешнему периметру — вертикальными стальными пластинами (за счет этого увеличивается площадь теплоизлучающей поверхности). Обладатель такой печи сначала кладет бревно на опорную стойку с регулируемой высотой, и потом, словно карандаш в точилку, вдвигает его в Spruce Stove, где предварительно разведен огонь. Как только «рабочий конец» бревна попадает внутрь, вокруг него смыкаются створки стальной противопожарной задвижки. Дальше нужно только периодически подталкивать бревно вглубь.

Рассмотрев оба проекта, наши эксперты задумались: «Насколько безопасна такая печь? Не выйдет ли огонь по бревну за пределы топки?..»

Денис по этому поводу ничего не пишет. А вот голландцы полагают, что их печь вполне безопасна. «Многие думают, что огонь убежит из печки, но так не происходит-. Тяга удерживает пламя внутри», — утверждает Однако он согласен, что многим будет нелегко тащить в дом целое бревно. И надо бы подумать еще над проблемой транспортировки длинномеров.

Кроме того, стоило бы, наверное, объединить достоинства обоих проектов. Ведь в предложении Дениса Антонова бревно подается в печь как бы автоматически, зато зарубежный проект показался нашим экспертам более пожаробезопасным. Словом, здесь еще есть над чем подумать.

Печь Spruce Stove.

Бревно вдвигается в печь, словно карандаш в точилку.

Рационализация

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ РЕКИ

«У нас на даче очень часто отключают электричество. Тогда весь поселок сидит без света по вечерам. И никто не знает, что делать. Один умелец, правда, поставил на своем участке ветряк, но ветер-то бывает далеко не всегда. Другой сосед купил передвижной дизель-генератор. Однако постоянное тарахтение движка раздражает многих, нарушает тишину в поселке.

Тогда я подумал вот о чем. Неподалеку от нас протекает речушка, скорее даже просто ручей. И если сделать запруду, то можно построить свою мини-ГЭС.

Да только взрослые меня и слушать не захотели. Это же надо строить плотину, а она затопит часть поймы. Кто нам разрешит? А откуда взять турбину, генератор?.. В общем, никто ничего делать не захотел.

Тогда я сам сделал, что смог. Снял динамку с велосипеда, вырезал и приладил к ней вертушку из жести. Теперь, когда надо, ставлю свою мини-электростанцию между двух камней, где течение в ручье наиболее быстрое. Только все равно освещение получается тусклое, лампа от карманного фонаря еле светит. Может, есть еще какой-то способ улучшить мое предложение?»

Такое вот письмо пришло к нам от Дмитрия Хлебникова из г. Ульяновска. Что сказать по его поводу? Согласитесь, что Дима — молодец, не сидел сложа руки, а нашел выход из положения сообразно своим возможностям.

Но есть еще два способа исправить положение. Прежде всего, советуем обратить внимание вот на какую новинку — портативную гидроэлектростанцию HydroBee. Она дает электричество за счет потока воды. Причем, по заверениям конструкторов, устройство способно функционировать в реках даже со слабым течением.

HydroBee состоит из двух компонентов. Первый основной элемент — цилиндрический блок, содержащий шесть 1,2-вольтовых никель-металл-гидридных аккумуляторных батарей формата АА и USB-порт. К этому блоку подключается внешнее лопастное рабочее колесо, при вращении которого под напором воды генерируется электричество. Второй элемент — специальный кожух, который позволяет аккумуляторному блоку удерживаться на поверхности в ручье или реке. При помощи троса HydroBee можно привязать к дереву или, например, к корме лодки.

Говорят, что два часа пребывания в потоке воды, имеющем скорость около 6 км/ч, достаточно для подзарядки всех шести АА-элементов. Запасенная таким образом энергия затем может использоваться для подпитки аккумуляторов смартфонов, телефонов, планшетов и т. д.

Блок аккумуляторов можно использовать без кожуха: в этом случае для генерации энергии его можно просто подставить, скажем, под струю водопроводного крана.

А в качестве аварийного осветителя предлагаем использовать на даче Small Camping Lantern. Переносной светильник, предназначенный для кемпингов и туристических лагерей, внешне напоминает обычную электролампочку накаливания со стандартным цоколем. Только в данном случае под колбой смонтированы светодиоды и аккумулятор, который заряжается, когда лампочку вкручивают в обычный патрон электросети. Когда же электричество в сети отсутствует, способен до 12 ч светиться самостоятельно. аккумулятор нужно будет снова заряжать в течение же 12 ч, отключив светодиоды.

Компактный гидроэлектрогенератор HydroBee.

Есть идея!

ПОЛЕТ В АСТЕРОИДЕ

«Сегодня публикуется много всевозможных проектов путешествий на Луну, Марс и другие планеты и спутники Солнечной системы. Предлагаются даже конструкции космолетов с ядерными и термоядерными двигателями. Между тем, на мой взгляд, можно существенно сэкономить топливо и деньги, если использовать для полетов по Солнечной системе кружащиеся по околосолнечным орбитам астероиды.

Надо выбрать подходящий и высадить на него десант. Если экспедиция будет беспилотной, то робот-десантник просто отправится до какой-то точки орбиты астероида вместе с ним. А там включит снова собственные двигатели и перейдет на иную траекторию или совершит посадку на выбранные заранее планету или спутник.

Если экспедиция предполагает участие людей, то для них лучше выдолбить в большом астероиде пещеру, где они смогут спрятаться от космического излучения и даже снять скафандры, если оборудовать подземелье герметической шлюзовой камерой и соответствующей системой жизнеобеспечения»…

Такова суть идеи Сергея Сажина из г. Калуги. С ним вполне согласны наши специалисты. Так, в одном из своих выступлений руководитель Проектно-исследовательского центра ФГУП ГКНПЦ имени М.В. Хруничева Сергей Антоненко сказал, что считает весьма перспективным направлением развития космонавтики колонизацию астероидов.

«Только вокруг Земли их летает около 10 тысяч, в главном поясе астероидов — около 2 миллионов», — сказал он на форуме «Технопром-2013» в г. Новосибирске. Далее он отметил, что «долететь до некоторых астероидов проще, чем до Луны, потому что они подлетают к Земле совсем близко». Условия астероида позволяют сформировать внутри этих малых небесных тел замкнутые экосистемы. А силу тяжести можно создать, придав ему вращение.

«Астероиды с вытянутыми орбитами летают к Юпитеру, к Марсу, их можно использовать как транспортное средство, как своего рода базу», — считает ученый.

По его словам, ближайшие перспективы состоят в том, чтобы провести бурение на астероидах и уточнить их состав, чтобы выяснить, насколько трудно будет создавать в них полости.

Идеи наших специалистов поддерживают и американцы. Специалисты НАСА планируют первые пилотируемые полеты к астероидам уже в ближайшие годы.

Намотайте на ус…

УПРАВЛЕНИЕ ГОЛОСОМ

«Сейчас появляется все больше устройств, управлять которыми можно с помощью голосовых команд, — пишет нам из г. Красноярска Валентин Черных. — А что, если оснащать такими системами легковые автомобили? Тогда управлять такой машиной сможет каждый».

С одной стороны, такое предложение привлекательно тем, что упрощает управление. С другой стороны, как показали специальные исследования, даже если шоферу не приходится отвлекаться на дисплей бортового компьютера, нажатие кнопок и рычагов, его внимание все равно рассеивается при использовании средств голосового управления.

Как говорится в отчете, подготовленном сотрудниками Массачусетского технологического института (США) совместно со специалистами Центра изучения общей безопасности компании Toyota, используемые автопроизводителями интерфейсы голосового управления в той или иной степени небезопасны. «Такие системы отвлекают водителя, создавая ложное чувство полного контроля над происходящим на дороге», — прямо говорится в отчете. В общем, не случайно водителю запрещается во время движения даже разговаривать по мобильному телефону. Рассеивание внимания увеличивает риск аварии.

В некоторых автомобилях функции голосового управления, например, кондиционером и радиоприемником предусмотрены уже сегодня.

Иногда говорят, что цивилизация человечества по-настоящему взяла разбег, когда люди научились обрабатывать металл — сначала медь, а потом — железо. И поныне работа с металлом считается одной из самых тяжелых. Однако, на наше счастье, в настоящее время существует немало разных приспособлений для металлообработки.

В продаже есть ручные, электрические инструменты и даже изделия с двигателями внутреннего сгорания. Последними, правда, чаще пользуются профессионалы, так что о них мы говорить подробно не будем. Дальнейший разговор — об инструменте ручном, а также электрическом, подключаемом к сети или имеющем аккумуляторы. Среди них есть как инструменты-универсалы, которым «по зубам» самые разные типы материалов, так и «узкие специалисты», предназначенные для выполнения конкретного вида специальных работ.

Ручные инструменты хороши тем, что, как правило, не очень дороги, компактны, долговечны, не требуют специального ухода (порою годами обходятся даже без смазки) и не зависят от источника энергопитания. Правда, работая ими, приходится немало попотеть — ведь здесь основной «двигатель» — ваши собственные мускулы. Но такого рода зарядка, наверное, в наш малоподвижный век тоже полезна.

Различают два типа этих устройств — режущие и пилящие. К первому типу относят, например, ножницы. Только не те, что хозяйки используют при кройке и шитье, и даже не те, что есть на кухне для разделки рыбы. Это специальные ножницы, немного похожие на садовый секатор. Они предназначены для работы с листами металла толщиной до 1 мм, тонкими прутками, кабелями, сеткой-рабицей.

Есть несколько видов такого инструмента. Скажем, изделия с тонкими заостренными концами плоской формы лучше подходят для прямого реза. А вот те, что имеют кромки, слегка выгнутые влево или вправо, больше подходят для реза по извилистым линиям. Ножницы с массивными плоскими и скругленными рабочими частями используют для удаления кромок, углов, заусенцев, перекусывания проволоки, прорезания отверстий и выемок округлой формы.

Вам лучше всего приобрести ножницы с треугольными концами среднего размера. Они считаются универсальными, их можно применять для всех операций. Стоимость таких ножниц начинается от 100 руб. Отечественный инструмент дешевле, но более качественными считаются ножницы фирм Brigadier, FIT, Kroft, Sait Demirci и других.

Второй тип ручных инструментов — пилки-ножовки. Сменное стальное полотно имеет мелкие зубчики по краю и два отверстия по концам. С их помощью полотно закрепляется на U-образной металлической рамке и натягивается. В работе удобнее пилы с ручками из дерева или из пластика с противоскользящими вставками из резины.

Ножовками пилят водопроводные и газовые трубы небольших диаметров, стержни толщиной 2–3 см, срезают намертво прикипевшие болты и гайки. Для работы в труднодоступных местах предназначены пилки с маленькой рамкой либо вообще без нее (полотно фиксируется прямо на рукоятке).

Механические ножовки выпускают фирмы Banco, Kraftool, Stayer, «ЗУБР». Цены на них — от 100 руб., сменные пилки стоят примерно 20–50 руб.

Как бы ни был хорош ручной инструмент, электроножницы и сабельные пилы (ножовки), работающие от сети или аккумуляторов, намного облегчают и ускоряют работу. Легкие и компактные, они способны выполнять и прямолинейные, и фигурные резы практически без физических усилий мастера.

Электроножницы, подобно их ручным собратьям, специализируются на резке листов и пластин толщиной до 1–1,5 мм. Они довольно маневренны (минимальный радиус реза может достигать 30 мм), позволяют резать металл по самой замысловатой кривой. Электромеханизм заключен в узкий прочный корпус, задняя часть которого одновременно служит рукояткой. Режущие элементы обычно расположены друг над другом: один из них статичен, другой движется с высокой скоростью. В процессе работы металлическая стружка отводится в сторону, не повреждая поверхность материала.

Встроенные кусачки позволяют обрезать витки отходов и заусенцы и обеспечивают чистый срез. Подобные приборы производят компании AEG, Bosch, DeWalt, Makita и другие. Стоит такой инструмент дороже 4000 руб.

Многие мастера пользуются также электролобзиками, болгарками, дисковыми пилами. Одни виды их работают только по прямой, другие могут выполнять и криволинейные резы. Так, основная особенность аккумуляторных или сетевых лобзиков — способность осуществлять распилы самой затейливой формы. Известными изготовителями этих изделий являются фирмы Black & Decker, Bort, Bosch, Makita, Metabo, Skil, «ЗУБР».

Популярные инструменты для обработки металла (сверху вниз): пила-ножовка, ручные ножницы, сабельная электропила, электрический лобзик.

У всех перечисленных инструментов есть общая черта — плоская стальная платформа, между которой с высокой скоростью движется зазубренное полотно. Один и тот же прибор можно использовать для работ по металлу, дереву и пластику, надо лишь поменять пилку: для разрезания железа, стали, алюминия, меди требуются полотна с самыми мелкими зубчиками.

Держа лобзик за рукоять и прижимая его полозья к опоре, мастер быстро и аккуратно разрежет металлические трубки, планки и другие детали с толщиной стенок 1–5 мм. С листами и пластинами справиться труднее, но если другого инструмента под рукой нет, то распиливаемый материал обязательно нужно как следует зафиксировать. Иногда даже прибегают к такой хитрости: тонкую металлическую пластину зажимают между двумя деревяшками или фанерками и режут сразу весь «сэндвич».

Форма полотен у лобзиков тоже может быть разная: для криволинейных распилов подойдут тонкие, немного загнутые на конце, а для прямых лучше подойдут широкие и плоские. Модели с дополнительно упрочненными зубьями служат, как правило, гораздо дольше обычных. Стоимость электролобзиков порядка 1500 руб.

Популярные инструменты для обработки металла (сверху вниз): пила-ножовка, ручные ножницы, сабельная электропила, электрический лобзик.

Пилка-ножовка.

Сабельные пилы представляют собой устройства с зазубренным металлическим полотном, торец которого закреплен в монолитном корпусе, совмещенном с рукоятью. Их чаще всего используют для резки труб, полых деталей и конструкций. В принципе, ими можно распиливать и хорошо зафиксированные листы металла толщиной до 5–6 мм, но действовать нужно особенно аккуратно, обязательно под руководством взрослых. Одной рукой мастер подводит конец полотна к нужной точке и нажимает кнопку пуска, а другой придерживает корпус инструмента.

Хорошие ножовки выпускают фирмы Bosch, DeWalt, Kraftool, Makita. Но они и дороги — от 6000 руб. Изделия марок Black & Decker, Skil, «ЗУБР» подешевле — от 3000 руб.

Особенно удобно работать электроинструментом, который имеет плавный пуск, регулировку оборотов двигателя, подсветку, лазерную разметку, механизм для крепления инструмента, патрубок для подсоединения шланга пылесоса.

Для резки самых крупных металлических заготовок, которые не распилить ни ножовкой, ни лобзиком, ни УШМ, обычно используют дисковую пилу — простую циркулярку или закрепленную на станине торцовочную. Стоимость таких пил — от 2500 руб.

За счет высокой скорости вращения большого диска они режут очень чисто, без шероховатостей. Однако по той же причине и металлические стружки вылетают из-под их рабочей кромки довольно далеко и могут серьезно поранить. Чтобы не допустить этого, следует подсоединить к прибору шланг пылесоса или хотя бы надеть на отводное отверстие пилы мешок для сборки стружек, а также позаботиться о средствах личной защиты.

Техника безопасности при работе электроинструментом должна выполняться самым строжайшим образом. Иначе можно заработать глубокий порез, а то и вообще лишиться пальцев.

Обязательно используйте при работе специальные прозрачные очки, плотно прилегающие к лицу: они защитят глаза от попадания острых стружек и металлической пыли. Рекомендуем также при работе надевать спецовку или комбинезон без свисающих и развевающихся деталей, закрытую обувь и прочные перчатки.

Технические характеристики «Торнадо» IDS (GR4):

Корвет «Тигр» (проект 20380) Россия, 2007 год

Корветы проекта 20380 предназначены для ведения борьбы с надводными кораблями и подводными лодками противника в ближней морской зоне государства, для артиллерийской поддержки морского десанта и патрулирования зоны ответственности.

Головной корабль серии — «Стерегущий» — впервые был представлен общественности под экспортным названием «Тигр» на проходившем в Санкт-Петербурге в 2007 году Международном военно-морском салоне.

Корвет многофункционален, компактен и малозаметен. Модульный принцип архитектуры кораблей этого проекта позволяет устанавливать на них различные системы оружия и радиоэлектроники.

Надстройка корабля выполнена из трудногорючих многослойных стеклопластиков и конструкционных материалов на основе углеродистого волокна.

Технические характеристики:

Длина корабля по кильватеру… 90 м

Ширина по кильватеру… 11,1 м

Средняя осадка… 3,7 м

Полное водоизмещение… 1 800 т

Двигатели… 4х16Д49

Количество валов… 2

Количество винтов… 2

Мощность… 23 320 л.с.

Скорость хода… 27 узлов

Дальность плавания… 4 000 миль

Автономность плавания… 15 суток

Экипаж… 99 чел.

В 1613 году заменил отца, ушедшего на покой с должности профессора Лейденского университета. Стоял у истоков новой для того времени науки — геодезии. Это он первым увидел важность использования метода подобия треугольников при проведении геодезических измерений.

В 1621 году, после многочисленных экспериментов по оптике, открыл закон преломления лучей, позже названный его именем. При жизни многие свои работы Снеллиус просто не публиковал. Они пылились в архивах, пока после смерти ученого в 1626 году не были обнаружены его сподвижником Рене Декартом. Декарт, указав автора, включил их в свой фундаментальный труд «Начала философии». И закон Снеллиуса узнал весь мир.

Математическое выражение этого закона в той или иной форме вы можете найти в учебнике физики. Мы же здесь расскажем о его сути и проведем некоторые опыты.

Если луч света падает под некоторым углом на поверхность зеркала, то он под тем же углом от него и отражается. Это вы можете проверить самостоятельно, пуская «солнечные зайчики» с помощью настольной лампы и карманного зеркальца.

Иное дело, если луч света попадает в жидкость. Налейте в стакан из прозрачного стекла воды примерно на 3/4 и опустите чайную ложку. Видите? На том уровне, где ложка входит в воду, она как бы внезапно изогнулась. На самом деле ложка какой была, такой и осталась. Это легко проверить, вытащив ее из воды.

Продолжите ваши опыты, заменив воду чаем. Изменилась ли величина «излома» ложки? А что будет, если добавить в чай сахар? На эти вопросы попробуйте ответить самостоятельно, проведя пару опытов. А мы пока давайте поговорим вот о чем.

Вы только что на примере стакана с водой и ложки убедились, что угол преломления луча при прохождении границы между двумя средами зависит от соотношения коэффициентов преломления этих сред. Это и есть одна из формулировок закона Снеллиуса.

Суть же происходящего у нас на глазах такова. Теория относительности заставила многих усвоить, что ничто не движется быстрее света. Однако в этой формулировке имеется маленькая хитрость, о которой часто забывают. Теоретики, говоря о скорости света, имеют в виду скорость света в вакууме, которую принято обозначать латинской буквой «с» и которая равна 300 000 км/с. Но при распространении света в прозрачной среде, например воде или стекле, он движется значительно медленнее скорости «с» из-за непрерывного взаимодействия с атомами материальной среды.

Так что же происходит с фронтом световой волны при ее прохождении через границу двух прозрачных сред? Важнейший пример такого преломления мы наблюдаем при попадании светового луча из воздуха в стекло и затем снова в воздух — а именно это происходит (причем зачастую неоднократно) в любом оптическом приборе, будь то сложнейшее лабораторное оборудование или пара очков.

А в нашем опыте лучи света проходили не только сквозь воздух, стекло, но еще и воду, так что преломление лучей было двойным, а эффект — более наглядным.

Пояснить происходящее, так сказать, «на пальцах» можно с помощью такого примера. Представьте себе туристов, идущих гуськом по диагонали через квадратное поле, посередине которого, параллельно двум его сторонам, проходит некая граница, после которой расположена рисовая плантация, залитая водой. Понятно, что по чистому полю туристы могут идти быстрее, а по плантации — медленнее.

_{Закон Снеллиуса устанавливает числовое соотношение между углами падения и преломления луча при переходе из одной среды в другую. Если θ1 и θ2 — углы, соответственно, падения и преломления относительно нормали (см. рисунок) при переходе луча из одной среды в другую, а n1 и n2 — коэффициенты преломления этих сред, то имеет место соотношение: n1∙sinθ1 = n2∙sinθ2.}

Трубочка кажется сломанной из-за разных показателей преломления света в воздухе и в жидкости.

И вот когда первые туристы начинают вязнуть в грязи, скорость их продвижения падает. Более того, они, как нормальные люди, отклоняются от курса, чтобы срезать угол, уменьшить расстояние и поскорее добраться до противоположного края болота. Тем временем идущие следом движутся с прежней скоростью и в прежнем направлении. Но попав в грязь, и они замедляют скорость и норовят срезать дистанцию. В итоге с высоты птичьего полета процессия туристов выглядит как бы преломленной — по сухому полю она идет в одном направлении, а по рисовой плантации — в другом.

Примерно то же происходит и со световым лучом. Причем, если при пересечении границы двух сред скорость света во второй среде ниже, чем в первой, луч отклоняется в сторону нормали (линии, перпендикулярной границе). Если же во второй среде скорость распространения света выше (как, например, при переходе света из стекла в воздух), луч, напротив, отклонится от нормали на больший угол (туристы ускорят шаг и спрямят направление).

Отношение скорости света в вакууме к скорости света в среде называется коэффициентом преломления среды. Так, коэффициент преломления стекла равен примерно 1,5 (зависит от сорта стекла), то есть свет в стекле замедляется примерно на треть по сравнению со скоростью его распространения в вакууме.

Смысл закона Снеллиуса в том, что, если известны коэффициенты преломления света в двух граничащих средах и угол падения луча, то всегда можно рассчитать, насколько отклонится луч после пересечения границы между средами. В оптической промышленности этот закон применяют при изготовлении призм и линз.

Устройство двигателя Лисова.

_{1 — станина; 2 — подшипник; 3 — вал; 4 — ротор; 5 — диэлектрическое покрытие; 6 — крепежные кольца статора; 7 — статорные обкладки; 8 — бобышки; 9 — редуктор; 10 — выходной вал.}

Уровни громкости выше 100 дБ считают безусловно опасными для здоровья, а потеря слуха может наблюдаться, начиная с 80 дБ. Существуют документы, определяющие максимально допустимый уровень любых загрязнений, в том числе и звуковых (шумовых). Для концертных залов, дискотек и т. д. установлена норма 90 дБ, на время выступления музыкальных ансамблей — 85 дБ, при воспроизведении музыки электроакустическими системами — 70 дБ (везде указаны пиковые значения).

Интересно, а какая же акустическая мощность попадает при этом в ухо слушателя?

Пользуясь таблицей 1, собранной из многих источников, начиная со старинного «Справочника по радиотехнике» Г.Г. Гинкина издания 1947 года и кончая современными публикациями, это очень легко сделать. Приложите линейку к собственной ушной раковине и измерьте ее площадь. Получится что-то около 20 см², или 2∙10^-3 м². Остается помножить плотность потока мощности на эту площадь:

P_ак = П∙S

Поясню примерами: пусть мы услышали тихий шепот с расстояния 1 м — громкость 10 дБ, поток 10^-5 мкВт/м². Акустическая мощность составит 2х10^-8 мкВт, или 2х10^-14 Вт. Смещение частиц воздуха при столь слабом звуке составляет всего 10^-7 мм, что в тысячи раз меньше длины световой волны!

Вот каким невероятно чувствительным устройством снабдила нас природа. Как же не относиться к нему бережно! Однако мы можем еще повысить чувствительность уха, увеличив площадь сбора звуковой энергии с помощью слуховой трубки (до появления электронных слуховых аппаратов слабослышащие так и делали) или больших рупоров (звукоулавливатель).

Рупор обратим, и использовался не только в граммофонах как излучатель звука, но и как приемник-антенна для звуковых колебаний. Вспомните также «братьев наших меньших» — животных, у которых большие ушные раковины, оформленные в виде рупора, да еще и поворотные, отнюдь не редкость (см. рис. 1 и 2).

Рис. 1. Звукоулавливатель времен Великой Отечественной войны для обнаружения вражеских самолетов, по-видимому, в осажденном Ленинграде.

Рис. 2. Фенек — самый маленький представитель семейства псовых. Огромные уши позволяют ему улавливать самые слабые звуки.

Возьмем теперь предельно допустимый уровень громкости 90 дБ. Плотность потока мощности составит 1000 мкВт/м², а попадающая в ухо мощность P_ак = П∙S — всего 2 мкВт. Повторю: два микроватта, а больше — уже опасно!

Надо заметить, что все приведенные данные относятся к середине частотного диапазона звука — порядка 1…2 кГц, где чувствительность уха максимальна. На высоких и низких частотах чувствительность уха падает, но это не касается опасного предела, который остается примерно постоянным.

В этом кроется еще одна опасность — попытка услышать разрекламированные частоты 20 Гц (НЧ) или 20 кГц (ВЧ) заставляет поднимать их уровень в звуковоспроизводящем устройстве. Поначалу это помогает — звук становится глубже, сочнее и насыщеннее. Однако динамический диапазон (разница между слуховым порогом и предельно допустимой громкостью) сужается, пока не обратится в ноль на границах слухового диапазона.

Попытка услышать, например, звук с частотой 10 или 15 Гц с помощью мощной звукоустановки может закончиться тем, что у вас оторвутся внутренние органы, но звука вы все равно не услышите! Это ли не акустическое оружие? Влияние же мощного ультразвука (частоты выше 15 кГц) на живые организмы вообще еще мало исследовано.

Разберемся с «затычками». Как-то понадобилось мне спросить дорогу, и я обратился к симпатичному молодому человеку с умными глазами. В них отразилось недоумение. Потом он сообразил, что с ним говорят, вынул что-то из уха и даже повернулся этим ухом ко мне. Я повторил вопрос. Он опять ничего не услышал. Пришлось повторить вопрос в третий раз, уже громко.

Знакомая картина? Вот результат прослушивания плеера с большой громкостью — явное ослабление слуха. Вынул из уха он то, что всем известно, — наушник.

Эти наушники-«затычки» вместе со всевозможными плеерами расплодились, как эпидемия. Наверняка вы встречались и с техническими данными плееров: выходная мощность у них десятки, а то и сотни милливатт на канал.

Куда эта мощность девается? Если акустическая мощность в ушном канале не превосходит 2 мкВт (вы разумный человек и не злоупотребляете мощностью), а плеер отдает электрическую мощность 2 мВт (вы убавили громкость), то КПД «затычек» составляет… КПД = Р_ак/Р_эл = 10^-3, или всего 0,1 %!!!

Если КПД поднять хотя бы до 1 % (все равно он был бы в 7 раз ниже, чем у паровоза), то плеер мог бы потреблять в 10 раз меньше энергии от батарей, и они прослужили бы в 10 раз дольше!

Значения КПД вы не найдете ни в каких технических данных ни на одни наушники (стыдно, наверное), лишь изредка приводят данные о чувствительности, например 80 дБ/мВт. Это значит, что при подведении электрической мощности 1 мВт наушник звучит с громкостью 80 дБ. А для 90 дБ ему надо уже 10 мВт. Но не обольщайтесь, если вдруг увидите цифру чувствительности в 120 дБ, потому что еще неизвестно, что это за цифра и в каких условиях она снята. В этом мы будем разбираться во второй части нашего расследования.

В. ПОЛЯКОВ, профессор

(Окончание следует)

Клочок суши площадью в несколько сотен квадратных метров обнаружен у побережья Якутии, в гряде Новосибирских островов — неподалеку от Столбового и Бельковского. Его заметили экипажи двух вертолетов Ми-26, совершавших облет моря Лаптевых.

Откуда взялся новый остров, пока не известно, но, по словам географов, в прошлом веке в результате разрушения ледяной и грунтовой основы в этих местах исчезли сразу несколько участков суши. Эксперты не исключают, что возможен и обратный процесс, действие которого и объясняет загадочное возникновение новой земли — например, в результате сейсмической или вулканической деятельности.

Остров навали Яя. Столь странное имя, по словам географа Сергея Рыжего, выбрали потому, что возник спор о том, кто первым увидел остров. Все начали громко кричать: «Я! Я!» Такое название и дали острову.

История знает немало случаев странного появления или исчезновения участков земли. Один из самых известных феноменов — знаменитая Земля Санникова, загадка которой так и осталась неразрешенной. Есть лишь предположение, что земля возникла, а потом исчезла в результате вулканической деятельности. Изучение острова Яя, возможно, позволит раскрыть и эту тайну.

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ «ЮТ» № 11 — 2013 г.

1. Да, можно. Для этого используют, например, специальные мембраны, на которых молекулы пахучего вещества наводят электрические заряды. Чем сильнее запах, тем больше величина заряда.

2. Поскольку 3D-печать ведется тончайшими слоями, которые как бы склеиваются друг с другом силами молекулярного сцепления, гравитация здесь особой роли не играет.

3. Да, можно, поскольку и газовая подводка рассчитана на давление порядка 6 атмосфер. Но лучше все-таки этого не делать. Ведь не случайно все штанги специализированы.