Text
                    

Об этом таинственном ящике упо- минают по радио или в газетах чаще всего в связи с авиационными ката- строфами или авариями. При этом не только приводят число несчастных случаев и доискиваются по горячим следам причины происшедшего, но и обязательно затрагивают вопрос о том, удалось ли найти «черный ящик». Ведь в нем кроются ответы на важнейшие вопросы, и без его объек- тивной помощи компетентной комис- сии трудно вынести окончательное решение. В чем же заключается секрет «черного ящика»? Это прибор, реги- стрирующий ход полета. На магнит- ную ленту систематически записы- вается целый ряд данных (иногда их число доходит до нескольких де- сятков). Самопишущее устройство снабжено защитным кожухом, пред- охраняющим его от уничтожения во время катастрофы. Раньше его краси- ли в черный цвет. Отсюда и название — «черный ящик». А на самом деле он отнюдь не черный, а желтый или ярко-оранжевый, чтобы его легчо мо- жно было заметить. Устройства этого типа появились в авиации в тридцатые годы. Двиакон- структоров интересовало, как проте- кает вибрация отдельных частей кры- льев и фюзеляжа и* каковы ускоре- ния во время полета. Отсюда все и началось. В качестве регистрирующе- го устройства использовали закопчен- ный стеклянный валик, на котором грифель процарапывал линию записи. Со временем возникли новые методы регистрации, расширился круг сведе- ний, подлежащих записи. Она осу- ществлялась на специальных лентах, покрытых мелом или сажей, на за- свеченной фотопленке или киноплен- ке. Затем с помощью выжигания или перфорации данные переносились на бумажные ленты. Применяли и луч света, падающий на светочувстви- тельную пленку, и фотографию: по- казания приборов, установленных в кабине самолета, фиксировал фото- аппарат — с интервалом в несколько секунд. Большим достижением стала магнитная запись, главным образом, на магнитную ленту. Это позволило, с одной стороны, увеличить число по- казателей до нескольких десятков и даже сотен, а с другой — резко со- кратить размеры и массу самописцев. Итак, благодаря записывающим устройствам конструкторы, а позднее и эксплуатационники смогли полу- чать важные сведения о том, что про- исходит в воздухе с отдельными ча- стями и узлами машины, и как она реагирует на изменения условий по- лета. 2
Анализ полученных ных позволил конструкторам своевременно распознавать недочеты в отдельных дета- лях и вводить необходимые усовершенствования. При экс- плуатации испытанных и про- веренных самолетов, инфор- мация, поставляемая записы- вающим устройством, служи- ла для проверки безопасности полета и помогала обнару- жить конкретные повреждения или дефекты. Так появилась мысль ис- пользовать «черные ящики» на пасса- жирских самолетах. Регистрирующее полет устройство состоит из двух частей. Главная часть, содержащая приводной и запи- сывающий механизмы, а также ма- гнитную ленту, имеет форму шара или цилиндра. От высокой темпера- туры ее предохраняет особый жаро- упорный слой, а от вмятин и ударов — массивное внутреннее покрытие из прочного материала. Вторая пасть, в которой помещается электронное устройство, представляет собой пря- моугольный ящик. У него нет защит- ного корпуса, так что он может быть уничтожен во время аварии. Магнит- ная лента делается, как правило, из металл! или терилена толщиной око- ло 30 мм, шириной 0,5 дюйма и Д-.и- ной несколько десятков метров. Она рассчитана на несколько часов рабо- ты. Число дорожек колеблется от четырех до шестнадцати. Лента пере- матывается туда и обратно с одной бобины на другую. Переключение до- рожек происходит автоматически в зависимости от смены направления намотки ленты. В «черный ящик» поступают десят- ки различных данных с приборной до- ски самолета, за которой следят чле- ны экипажа, и с отдельных датчиков, установленных в наиболее уязвимых точках машины. Их сигналы, посту- пающие чаще всего в форме элек- трических импульсов (напряжения), преобразуются электронными устрой- ствами самописца. Сюда входят мно- гочисленные интегральные печатные схемы. Новейшие самописцы снабже- ны ки. схемами автоматической провер- гш 'воняющими определить пра-
Устоойство, регистрирующее параметры полета вильность функционирования аппара- туры. Как правило, «черный ящик» имеет следующие габариты: 497 мм х 194 мм х 124 мм, а его масса доходит до 15 кг. Записанная информация хранится в нем в течение 24 часов действия са- молета от момента запуска двигате- лей до их остановки. В соответствии с международными нормами в обяза- тельном порядке фиксируются такие данные, как скорость и продолжи- тельность полета, магнитный курс и вертикальные перегрузки. Кроме то- го ведется запись крена; угла сколь- жения на крыло; положения навига- ционных приборов; усилия, прилагае- мого к педалям и тяге управления; положения закрылков, аэродинами- I ческих тормозив и других подвижных деталей самолета; силы тяги или мощности двигателей; угла атаки крыльев; расхода горючего; окружа- ющей температуры; включения и вы- ключения автопилота и т.д. Данные регистрируются с частотой 1—-8 раз в секунду. Черен 25 часов запись авто- матически стирается. Данные, храня- щиеся в запоминающем устройстве самописца, помогают разобраться в причинах всевозможных Авиацион- ных происшествий. В дополнение к регистрирующему устройству в кабине самолета уста- навливается магнитофон. Он записы- вает все звуки, раздающиеся в каби- не * самолета. Запись рассчитана на полчаса. Предыдущие записи авто- матически стираются. Таким обра- зом, в любой момент можно восстано- вить все, что происходило в кабине за последние тридцать минут полета. Регистрирующие устройства — обя- зательная и неотъемлемая часть обо- рудования современных пассажир- ских и грузовых самолетов. «Черные ящики» все чаще применяют на вер- толетах, а также на сельскохозяйст- венных и военных самолетах. «Черный ящик» изобрел англича- нин Альфред Уэстон. Ему принадле- жит патент не только на это, но и на целый ряд других изобретений в об- ласти авиатехники. ЕЖИ ДОМАНЬСКИЙ
Веселая'^р’математика КАК РАСКРАСИТЬ ГЕОГРАФИЧЕСКУЮ КАРТУ Зося была явно расстроена. — Что случилось? — спросил ее старший брат Янек. — Малгося опять куда-то подевала мои цветные карандаши. Я нашла только пять, а нам задали раскрасить административную карту Польши, и пяти цветов мне не хватит. — Вместо того, чтобы давать млад- шей сестре свои карандаши, а потом искать их по всей квартире, нужно научить ее рисовать. Давай купим ей коробку карандашей, пусть учится. Что же карается карты, не беспо- койся, тут и пять карандашей слиш- ком много, вполне сможешь обойтись четырьмя. Только подумай, как сле- дует. Зося подозрительно посмотрела на брата. Правда, она знала, что он ни- когда не подсмеивается над ее забота- ми, и потому спросила с надеждой в голосе: — А как это сделать? — Ты всегда так. Рассчитываешь на то, чтобы я за тебя выполнял зада- ния. А нужно самой пошевелить моз- гами. Я же сказал тебе — подумай, — и Янек занялся своими уроками. Через некоторое время он снова почувствовал на себе взгляд Зоей, повернул голову и увидел молящие о помощи глаза девочки. — Ну, и до чего же ты додума- лась? — спросил он. — Я прикинула, как лучше раскра- сить карту. Пятью карандашами я смогла бы это сделать, — похваста- лась Зося, — а четырьмя — не полу- чается. — Послушай, — ответил Янек, — перед нами стоит задача: с помощью четырех карандашей раскрасить ад- министративную карту Польши так, чтобы два соседних воеводства всегда были разного цвета. Рассмотрим сна- чала очень простую модель. Допу- стим, что воеводства расположены на карте в шахматном порядке, как клетки шахматной доски. Сколько цветов нужно для решения такой за- дачи? Зося хорошо знала, как выглядит шахматная доска, и ответила не за- думываясь: — Два, так как клетки шахматной доски можно раскрашивать через од- ну, — и она нарисовала на листке бу- маги цветные квадраты, расположен- ные в шахматном порядке (рис. 1). — Ну, а теперь пример потруднее: мозаика из равносторонних треуголь- ников, — и Янек нарисовал мозаику (рис. 2). — Сколько понадобится ка- рандашей? 5
— Три, — моментально ответила Зося. — Подумай, — одернул ее брат- — Два, — исправилась Зося, — ведь в этом случае фигуры тоже можно раскрашивать через одну (рис. 3). — А мозаику из правильных ше- стиугольников, напоминающую пче- линые соты? (рис. 4). — Надо попробовать, — протянула Зося, — двух, пожалуй, не хватит, — Возьми третий, — посоветовал брат. И Зося взяла третий карандаш, — Получилось, — радостно вос- кликнула она через некоторое время. — Достаточно трех карандашей, так как тут можно пользоваться методом «в две смены» (рис. б). — Очень хорошо, — похвалил Янек сестру. — Все это так, но посмотри-ка на карту, вот хоть бы сюда, —• и Зося показала несколько воеводств (обла- стей) в центральной Польше. —• Тут нет ни квадратов, ни треугольников, ни шестиугольников. У всех вое- водств разная форма и разное коли- чество соседей. — Действительно, — согласился Янек. — Карта выглядит весьма бес- порядочно. Но все-таки ты не совсем права. Присмотрись, у Щецинского воеводства всего двое соседей, у Гданьского — трое, а у Варшавского — шестеро. Тот факт, что границы между воеводствами идут не по пря- мой линии, не имеет значения, Важ- но, что число соседей может быть либо четным, либо нечетным. Смотри, — и Янек стал рисовать, — если чис- ло соседей четное, как например, у Варшавского и Ченстоховского вое- водств , то чтобы раскрасить и само ♦ воеводство и всех его соседей, доста- точно трех цветов: с помощью одного цвета раскрасим воеводство, а чере- дуя два других, «напеременку», — его соседей (рис. 6). Если же число сосе- дей нечетное (рис. 7), как например, у Плоцкого и Радомского воеводств , то понадобится четыре карандаша. Действуем так же, как и в первом случае: с помощью одного цвета за- красим воеводство, окруженное со- седями, а его соседей будем раскра- шивать через одного, пока это воз- можно. — Но ведь тогда два цвета обяза- тельно встретятся, — перебила его Зося. — Дослушай до конца, — возразил Янек. — Я сказал «пока возможно», т.е. до тех пор, пока не столкнутся два воеводства, раскрашенные в один и тот же цвет. И тут, чтобы избежать столкновения, воспользуемся четвер- тым карандашом. — Ага, понимаю, — сказала Зося. — Пользуемся тремя цветами, а че- твертый приходит на выручку, если не хватит первых трех. — Да, да, именно так, — ответил Янек. —- Ну, а теперь, коль уже все поняла, берись за карту. Только еще одна подсказка — начни с самого трудного случая, т.е. найди такое вое- водство, которое окружено самым большим нечетным числом соседей и при этом находится в центре Поль- ши. А потом я тебе расскажу еще кое-что интересное. Зося охотно принялась за работу. Может, и вы хотите попробовать? Раскрасьте карту и сравните свои ре- зультаты с Зосиным решением, пред- ставленным в этом же номере. Решение Зоей показано на рис. 8.
Зося начала с Плоцкого воеводства, затем раскрасила его семерых сосе- дей (чередуя два других цвета) в сле- дующем порядке: Влоцлавское, Цеха- новское, Варшавское воеводства и т.д., а чтобы не было совпадения цве- тов, на выручку Кониньскому вое- водству поспешил четвертый каран- даш. Каждый из соседей Плоцкого воеводства послужил отправной точ- кой последующих этапов и т.д., и т.п., доказательства своей теоремы. Она была доказана значительно позже, в 70-Х годах XX века! И до сих пор не получено общее доказательство для любой возможной карты. В каж- дом случае теорему приходится дока- зывать отдельно. Ну, пожалуй, не в каждом, так как математики доказа- ли (и на это ушло 300 лет),, что су- ществует конечное число вариантов карт (куда входят все возможные пока разные цвета не покрыли всю карту Польши. — Ты был прав, — обратилась Зося к брату и Показала ему результаты своей работы. — Но откуда ты узнал, что четырех цветов достаточно? — Прав был не я, — возразил Янек, — а знаменитый французский математик Пьер Ферма, живший в XVII веке, триста лет тому назад. Это он утверждал, что с помощью че- тырех цветов можно раскрасить лю- бую карту. От автора: Ферма не представил случаи, а их может быть бесконечно много), И достаточно доказать теоре- му для всех этих вариантов. А их больше тысячи, так что полное дока- зательство теоремы — задача очень трудоемкая и просто-напросто непо- сильная для человека. Но зато с ней сумел справиться компьютер. Он ме- тодом Проб и ошибок один за другим рассчитал все варианты различных карт, * том числе решил и ту зада- чу, которую Янек поставил перед Зо- сей. ЗБИГНЕВ ПЛОХОЦКИЙ 7
СОЕДИНЕНИЯ МЕДИ На этот раз попытаемся обнару- жить соединения меди. Для начала воспользуемся бурой или тетрабора- том натрия, который продается в лю- бой аптеке. Чтобы провести опыт, его понадобится немного — около 5 г. А теперь возьмите стальную проволо- ку и очистите ее наждачной бумагой от грязи и ржавчины. Один конец со- гните в кольцо, а на другой наденьте кусочек пробки. Она послужит вам вместо ручки. Нагрейте кольцо до- красна в пламени горелки и быстро погрузите в порошок буры. Часть по- рошка приклеится к кольцу и при следующем нагревании расплавится в стекловидную массу — перл буры. * Если получившаяся «жемчужинка» слишком мала, наберите еще немного порошка. Готовую стекловидную «жемчужинку» раскалите докрасна и прикоснитесь ею к какому-либо сое- динению меди, например, сульфату меди. Затем поместите приволоку в окислительном пламени, «жемчужин- ка» посинеет, а в восстановительном пламени она приобретет красный цвет. Может быть, не всем известно, что при достаточном поступлении ки- слорода пламя горелки становится голубым и не выделяет копоти. При этом отчетливо видны две его части — внутренняя и внешняя. Внутрен- няя часть, голубого цвета, имеет до- *) ’Название происходит от французского слона «рег!е» — «жемчужина». вольно низкую температуру и назы- вается восстановительной. Внешняя, или окислительная часть, бесцветна, а температура ее доходит до 1300°. Вернемся еще раз к опыту с перлом буры и постараемся разобраться в нем. Нагреваемая бура теряет кри- сталлизационную воду и превраща- ется в стекловидную «жемчужинку» безводного тетрабората натрия. При нагревании соединения меди перехо- дят в окись, которая растворяется в буре и производит цветную эмаль. Если нагревание идет в окислитель- ном пламени, «жемчужинка» окра- шивается в голубой цвет, характер- ный для соединения Cuf+. Нагрева- ние в восстановительном пламени ве- дет к восстановлению соединений ме- ди до закиси меди, дающей в соеди- нении с бурой красную эмаль. А как еще можно обнаружить сое- динения меди? Растворите в 10 см3 во- ды небольшой кристалл сульфата ме- ди. Добавьте несколько кубических сантиметров аммиачной воды — ра- створ станет ярко-голубым. Это озна- чает, что в пробирке находится сое- динение меди. Кстати сказать, 10% раствор аммиачной воды тоже прода- ется в аптеке. Эту реакцию можно использовать при изготовлении симпатических чернил, т.е. чернил, действие кото- рых проявляется только под влия- нием определенных химических ре- активов или нагревания. В качестве чернил воспользуйтесь 1 % раствором сульфата меди. Им особенно удобно писать на зеленоватой или голубова- той бумаге. Писать можно тонкой ки- сточкой или обычным стальным пе- ром. Когда написанное высохнет, ос- торожно протрите страницу ваткой, смоченной аммиачной водой, и на бу- маге мгновенно проявятся ранее неза- метные буквы. Вместо аммиачной воды можно применить 5% раствор тиосульфата натрия (NatSsO»). Это вёгцество — основной компонент фо- тографического закрепителя. (Лучше всего купить закрепитель в двойной расфасовке: в одном пакетике, боль- 8
шего размера, хранится чистый тио- сульфат натрия, а в другом — прочие вещества). На этот раз на листке бу- маги проявится темная надпись, так как под действием тиосульфата на- трия поручается сульфид меди CuS. CuS«O« + NatSO* -► CuSO« + Na«SiO« CuSiOj + H.0 ->'CuS + H.SO« Этот метод очень чувствителен. В этом легко убедиться, если смешать в пробирке сильно разбавленные ра-^ створы сульфата меди и тиосульфа- та натрия. Очень интересна реакция соедине- ний двухвалентной меди Си*+ с йоди- стым калием. При смешивании рас- творов, содержащих оба вещества, сначала выпадает черный осадок CuJ«, быстро переходящий в белый осадок иодистой меди Cu«J« и свобод- ный иод Jt. 2CuSO< + 4 KJ 2 CuJi + 2 K.SO. 2 CuJi—► CusJi + Ji Для проведения опыта потребуется один грамм в йодистого калия. Иногда его можно достать в аптеке. Еще более чувствительной пробой На содержание серы является реак- ция с участием гексацианоферроата калия Ki/Fe CN е (его также назы- вают желтой кровяной солью). Вни- мание! Это вещество обладает отра- вляющими свойствами. С ним нужно обращаться очень осторожно! Под действием раствора K«/Fe СЫ/е из нейтрального раствора солей меди выделяется красно-бурый осадок ге- ксацианоферроата меди. В присут- ствии небольшого количества соеди- нений меди раствор приобретает ро- зовато-бурую окраску. 2 CuSO< + K«/Fe/CN/«-> Cui/Fe/CN/е + 2 K.SO. Если в раствор сульфата меди (кон- центрацией до десяти процентов) по- местить кристалл гексацианофер- роата калия, то через несколько ча- сов на дне сосуда появится коричне- вое «растение», напоминающее бурые водоросли. Такой же результат полу- чится, если кристалл сульфата меди опустить в разбавленный раствор ге- ксацианоферроата калия. Вам не удалось достать это веще- ство? Не расстраивайтесь. Обой- демся и без него. В стеклянную ба- ночку объемом в четверть литра на- лейте 100 см” жидкого стекла и 100 см’ воды. (Жидкое стекло, или крем- некислый натрий, продается в хими- ческом магазине). Перемешайте со- держимое баночки и опустите в нее несколько кристаллов сульфата меди. Отставьте баночку в сторону на не- сколько минут, а затем посмотрите, что произошло с ее содержимым. Вы увидите, что кристаллы покрылись пленкой, из которой отходят отрост- ки, напоминающие стебли морских растений. Через час «растение» ста- нет совсем большим. Цвет его будет зависеть от разновидности соли, опу- щенной в жидкое стекло. Зеленое «деревце» вырастет, если применить сульфат меди или никеля, белое — из хлористого кальция или сульфата магния, бурое — из сульфата железа и розовое — из хлористого кобальта. Необычный эффект получится, если бросить в баночку смесь из не- скольких солей. Возникнут разно- цветные «растения», удивительно по- хожие на ландшафт морского дна. Как это получается? Сульфат меди, да и многие другие вещества, образует в ходе реакции с жидким стеклом не- растворимую кремнекислую соль. На поверхности погруженного в раствор кристалла откладывается тонкий 4
слой кремнекислой меди. Ой пропу- скает молекулы воды, но задерживает более крупные молекулы. Пройдя через этот слой, вода растворяет кри- сталл соли, а затем разрывает обо- лочку. Через трещины раствор суль- фата меди вытекает в раствор жид- кого стекла, вступает с ним в реак- цию и создает новую пЬлупрозрач- ную пленку. _ Процесс повторяется многократно и -«деревца» растут, вы- пуская все новые побеги. На этом же принципе основан опыт с сульфатом меди и гексацианоферроатом калия. МАЦЕЙ УМИНЬСКИЙ ПОЛЬСКИЕ сказки И ЛЕГЕНДЫ шерстяной лоскуток, а потом подне- сите его к мелко нарезанной бумаге. Знаете, что при этом случится? Ско- рее всего, знаете. Бумажные обрезки из которого ювелиры делают велико- лепные украшения. Что же представляет собой янтарь? Минерал, обладающий необычными «подпрыгнут» и пристанут к камню. Размельченный и залитый спир- том янтарь — болеутоляющее сред- физическими свойствами? Таинствен- нее лекарство или просто прекрасный декоративный камень? И откуда он взялся? С этим связана легенда... ... Давным-давно жил-был король. Его замок стоял у самого Балтийско- го моря. С некоторых пор старый ко- роль загрустил: его королевство при- ходило в упадок. Земли были непло- дородные, а к тому же еще море еже- годно отбирало их по кусочку. Коро- левство становилось все меньше и меньше, все беднее и беднее. Спасти его мог лишь брак прекрасной коро- левны Славы с богатым принцем. Ну, хотя бы с принцем Олафом из сосед- него королевства. — Нет, ни за что, — заплакала ко- ролевна, поскольку глаза у нее были
на мокром месте. — Почему? — удивился и нахму- рился строгий папа-король, — Ведь Принц Олаф — красивый, статный юноша. И к тому же богатый. Будешь жить в довольстве и народу прине- сешь радость! — Не нравится мне принп Олаф. Не люблю я его, — ответила коро- левна, а из ее глаз снова фонтаном брызнули слезы. — Ой-ой-ой! — расстроился ко- роль. Он был хорошим отцом и не хотел огорчать единственную дочку. — А, может, ты выйдешь замуж за принца Дажбора? Правда, он гораз- до старше тебя, но зато умный и бо- гатый! — Нет, не хочу замуж за старика! — А, может, ты хочешь... — Нет, не хочу! — Ну, знаешь, это уж слишком, — рассердился король. — Хватит дуть- ся! Выходишь замуж без всяких раз- говоров. — Хорошо, но только за Янтаря! — зарыдала Слава. Янтарь был другом Славы, спут- ником ее детства. Он жил в рыбацкой слободе неподалеку от дворца. Янтарь часто выходил в море со своим отцом и приносил рыбу в королевскую кух- ню, но, как и все рыбаки, получал из опустевшей казны очень скудную плату. — Да, ничего не скажешь, Янтарь — хороший красивый парень, — ска- зал король, — но он всего лишь бед- ный рыбак. Тебе всю жизнь при- шлось бы голодать, а наше королев- ство пошло бы прахом. Нет! Не быть Янтарю твоим мужем! — А если бы он вдруг разбогател? — спросила королевна Слава. — Это другое дело, но откуда ему взять денег? — вздохнул король. Королевна выпорхнула из комнаты и побежала прямо на морской берег. Дул легкий ветер, неся запах рыбы и моря. Было Аарко. На берегу, в пе- ске лежали лодки. Около одной из них сидели рыбаки, чинили сети, за- вязывали кешки с сушеным мясом — готовились к плаванию. Йнтарь конопатил лодку. Слава сразу же узнала его и подбежала, крича издалека: — Папа сказал, что мы можем об- венчаться, если ты станешь богатым! — А как же мне разбогатеть? — грустно спросил Янтарь. —- Рыбы все меньше и меньше, а плата за улов очень невелика. Разве что... — Что? — спросила Слава. — Разве что я отправлюсь искать счастья и богатства за морем—оке- аном. Вернусь через год-два, а может быть и через пять лет, когда раздо- буду богатство. Слава вернулась к отцу и расска- зала ему о решении Янтаря. — Твой Янтарь и через десять лет не вернется, найдет другую девушку в заморских краях... Слава горько расплакалась и долго не могла успокоиться. Несколько дней спустя королевна Слава прощалась со своим любимым. — Не плачь, я скоро вернусь, — обещал ей Янтарь, сел в лодку и уплыл. С тех пор Слава ежедневно выхо- дила на морской берег и всматрива- лась в даль, не возвращается ли ее возлюбленный. Слезы тоски и грусти капали из ее глаз в золотистый песок, а синие волны уносили их в глубину. Рыбаки часто слышали зов королев- ны: — Янтарь! Янтарь!... Долгие годы плакала Слава по Янтарю. А на берегу моря все чаще стали появляться круглые золотистые камешки разной величины. Собирали их молодые рыбаки и называли --ян- тарем»! камни эти очень напоминали слезы тоскующей королевны. Однажды 'к Балтийскому морю прибыли купцы из далекий стран. Их восхитили незнакомые камни ме- дового цвета. Они стали покупать их за большие деньги. Рыбаки охотно продавали их чужеземцам. А когда Янтарь вернулся из даль- них странствий, не раздобыв богат- ства, его друзья отдали ему все день- 11
ги, которые получили за продажу камней-слезинок. Вы, конечно, догадываетесь, что Слава и Янтарь сыграли веселую свадьбу и жили долго и счастливо на благо своих подданных. ... Вот и вся сказка. На самом же деле янтарь находили на берегу моря, у устья Вислы, еще в древности. Это был очень ценный и ходкий товар. До сих пор археологам во время рас- копок попадаются на польских зем- лях римские монеты, которыми при- езжие расплачивались за балтийский янтарь. Он был дороже золота. Из далекой Италии, через Вену, вдоль рек Просны и Вислы вел -«ян- тарный тракт», по которому купцы путешествовали к самому Балтийско- му морю за «золотистым камнем». Из него делали ожерелья, которые охотно носили богатые римлянки, а мебель инкрустировали золотистым камнем. Находили его уже не только на самом морском берегу, но и на су- ше — под землей. В приморье возни- кли небольшие янтарные прииски. Обработка, иначе говоря, отделка и обточка камня, были тайной, кото- рую бережно хранили члены цеха «янтарщиков» и передавали из поко- ления в поколение. Поэтому сохрани- лось мало описаний методов обработ- ки этого камня. Вероятно, так же, как. и в наше время, золотистые камни, найденные на берегу моря или в глу- бине земли, резали ручной или меха- нической пилкой, отделывали раз- личными шлифовальными материа- лами, а в заключении полировали су- конной тряпочкой. Орнаменты и мо- нограммы наносили с помощью рез- ца. Большим знатоком, любителем и коллекционером янтарных изделий также игральные кости и мелкие украшения. Со времен средневековья янтарь нахбдил все более широкое примене- ние. В мастерских художников-реме- сленников в Гданьске, Кёнигсберге и Варшаве рождались тонкие, искусные кулоны, запонки и заколки, ларцы, подсвечники, блюда и вазы, даже гданьских мастеров был польский ко- роль Сигизмунд III Ваза, правивший на рубеже XVI и XVII веков. Однако самым изумительным тво- рением мастеров из Гданьска, Кё- нигсберга и Копенгагена были панно для знаменитой янтарной комнаты Екатерининского дворца в Царском селе, выполненные в первой половине 12
XVIII века. Во Время Воины гитле- ровские захватчики увезли их в Кё- нигсберг, где «Ий, fto-видимому, про- пали, поскольку Несмотря на продол- жающиеся поИски их до сих пор не удалось обнаружить. Сегодня янтЛр4. — этб Прежде все- го ювелирный камень. В польских го- родах Гданьск 5; Гдыне, Эльблонге, Сопоте многий ремесленники и ху- дожники делает ИЗ золотистого кам- ня прекрасный кулоны, браслеты и кольца, очень часто В серебряной оправе. Самые красЙВЬю и иНТерс^Ные ян- тарные изделйЯ, а также самородки янтаря, найдеьны На балтийском по- бережье, выставлены в музре, кото- рый занимает Несколько залей сред- невекового замка В 'Малъборке (в ра- йоне Вармия на северо-западе Поль- ши). Посетителей восхищают здесь ис- тинные шедевры: pi“3Hbl? четки, ми- ниатюрные коЛЬЦа и сережки, огром- ная шахматнаЯ Доска и фигуры, сде- ланные из моЯОЧНО-золоГистого и ко- ричнево-черноГо янтаря. В изумление приводят зрителей изделия, инкрустированные янтарем: массивный гданьский шкаф, карточ- ные. столы, эфесы сабель и даже... тапочки. Особенно хороши самородки янтарг весом в несколько килограммов У них необыкновенный цве* как будто кто-то поймал в них лучи солнца. Неужели слезы королевны Славы были такой величины? Нет, конечно, нет Давно уже известно, что янтарь — это смола хвойных дереьы особой породы. Они поели нч Земле в па- леогеновый период. Лежа миллио- ны лет в соленой мооской воде, смо- ла превратилась в камень. Она чаще всея» приобретает золотистый, молоч- ный, красный или коричнево-черный цвет. Иногда в кусочках янтаря ис- ходит мушек, паучков, иголки или даже целые веточки деревьев, кото- рые росли на Земле несколько мил- лионов лет тому назад. ВАРВАРА ВАГЛВВСКАЯ 13
АВТОМОБИЛЬ ВОСЬМИДЕСЯТЫХ ГОДОВ В последнее время мы так часто расхваливали автомобили будущего, что у вас могло, пожалуй, сложиться весьма скептическое отношение к ма- шинам, спешащим по дорогам вокруг нас. Конечно, есть среди них такие, которые не отвечают эстетическим и техническим требованиям современ- ных конструкторов. Однако нельзя забывать и о том, что между проек- том, рассчитанным на будущее, и ав- томобилем серийного производства существует немалая разница. Все описанные нами автомашины были изготовлены в очень небольшом ко- личестве, иногда всего в нескольких экземплярах. Ничего удивительного, что при их производстве конструкто- ры не испытывали практически ни- каких технологических ограничений. Совсем другое дело — подготовка се- рийного образца. Его конструкция должна предусматривать простоту изготовления и монтажа всех деталей. Серьезные требования, связанные с производством, если судить по оби- % лию выпускаемых ежегодно новых моделей автомобилей, вполне разре- шимы для конструкторов. В этом номере журнала я решил рассказать вам об автомашине, при проектировании которой конструкто- рам удалось сочетать запросы буду- щего с производственными возмож- ностями сегодняшнего дня. Это авто- мобиль марки «Форд сьерра». В на- стоящее время на бельгийских, за- падногерманских и английских заво- дах выпускается 2300 новых «Фор- дов» в день. С первого взгляда на ри- сунок видно, что во многом «Форд Бамперы из пластика имеют многочислен- ные достоинства. сьерра» напоминает автомобиль буду- щего. Следует обратить внимание на аэродинамические усовершенствова- ния некоторых деталей кузова. Так например, все стекла наглухо при- «Форд сьерра» — один из современнейших европейских автомобилей. 14
креплены, вернее, приклеены к кузо- ву. В результате этого они плотнее прилегают к металлу и оказывают меньшее сопротивление воздуху во время движения. Такой же эффект достигается благодаря тщательной подгонке бамперов строго продуман- ной формы. По существу, это уже не просто бамперы, а целые элементы передней и задней части автомашины, изготовленные из пластика. Они об- ладают и другими достоинствами. Прежде всего, им можно придать любую обтекаемую форму, и к тому же они легкие и хорошо защищают кузоь В случае столкновения, в осо- бенности, на небольшой скорости. Допустим, если машина ударится о неподгижное препятствие, идя со ско- ростью не более 4 км час, кузов прак- тически не пострадает. Особую фогм} имеют колпаки ко- лес и боковые зеркала, что также способствует уменьшению воздушно- го сопротивления. Эффективность всех этих мер хорошо иллюстрирует наш старый знакомый — коэффи- циент аэродинамического сопротивле- ния Сх. У «Форда сьерры» он неве- лик, всего 0,34. Как говорилось выше, самая совер- шенная конструкция — этс еще не все. Не менее важна так называемая технологичность, т.е. возможность простого и дешевого серийного произ- водства автомобиля. «Форд сьерра» отвечает и :тим требованиям. Во-пер- вых, сократилось число деталей, из которых изготовляется кузов. По сравнению с «Фордом таунусом» их Все неподвижные стекла «Форда сьбрры» наглухо приклеены к кузову. число уменьшилось на 75. Известно, Что отдельные детали кузова соеди- няются точечной сваркой. Металли- ческие части сваривают специаль- ными электродами в точках, распо- ложенных на расстоянии 10—12 мм друг от друга. Сварка всех деталей — трудоемкое занятие. Ничего уди- вительного, что конструкторы поста- рались сократить число точек, подле- жащих сварке. Хотя их по-прежнему много — 4213, но все-таки у «Форда таунуса» еще больше — 5155. Таким образом, «Сьерра»- получила более современное решение, а это, в свою очередь, позволило заменить рабочих при сборке и сварке кузова роботами. Надо сказать, что «Форд сьерра» — это целое семейство автомобилей. Выпускается несколько разновидно- стей кузова: с тремя и пятью дверца- ми, а также типа универсал На ри- «Форд сьерра» с кузовом 1ипа универсал
сунке изображен именно этот уни- версальный тип. Возможность моди- фицировать кузов — еще одно проя- вление современных * нденции i конструкции нового »Флрда». Кроме того, выбор двигателей предполагает, что каждая модель может быть осна- щена одним из семи двигателей (включая дизель), рабочий объем ко- торых колеблется от 1,3 до 2,3 дм* а мощность от 44 до J4 кВ"' В зависимости от модели «Форд сьерра» способен развивать макси- мальную скорость 152—190 км/час, набирать скорость от 0 до 100 км за 20 — 10,4 сек, а его наиболее эконо- мичный вариант расходует при ско- рости 90 км/час ссего лишь 5,1 дм* топлива на шоссе и 6,7 дм* в чьрте города, прИЧкорости же 120 км/час — около 8,3 дм*. Познакомившись с разнообразными особенностями «Форда сьерры», вы легко поймете, почему я остановил свой выбор именно на этой марке. ЕЖИ БОРКОВСКИЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ Приглашаю вас, дорогие читатели, совершить небольшое путешествие во времени. Небольшое, так как мы вернемся всего лишь на сто пятьде- сят лет назад. Это было интересное воемя великих открытий, а нас заин- тересует одно из них. В 1800 году удалось создать первый «искусствен- ный» источник электрического тока — гальванический элемент. Однако он не нашел, да и не мог найти, ни- какого практического применения. Еще не изобрели электрическую лам- почку, не знали и других видов при- менения электрической энергии. Вот в это-то время проводил свои исследования и эксперименты извест- ный английский физик Майкл Фара- дей, открывший электромагнитную индукцию. Сегодня трудно сказать, Рис. 1. Таким образом можно сегодня (пользуясь современными элементами) повторить опыт 16
было ли его эпохальное открытие случайностью или результатом систе- матических попыток найти экспери- ментальное подтверждение проду- манной гипотезы. Тем не менее не- преложным является тот факт, что открытие положило начало новой об- ласти физики — электродинамике, имеющей огромное практическое зна- чение. Вся современная энергетика с ее мощными электрическими ма- шинами сложилась в результате но- ваторских исследований Фарадея. Исходным пунктом его экспери- ментов послужило обнаруженное не- задолго до этого воздействие элек- трического тока на магнитную стрел- ку (рис. 1). Фарадей многократно по- вторял такие опыты и старался най- ти им объяснение. И в самом деле, что означал тот факт, что магнитная стрелка откло- няется от своего'нормального положе- ния (в направлении север — юг) вбли- зи проводника с током? Было ясно, что по соседству с про- водником что-то происходит. Но что именно? Продумав тщательно этот вопрос, Фарадей решил, что вокруг проводника с током создается магнит- ное поле. Оно-то и воздействует на магнитную стрелку компаса точно так же, как влияет на нее магнитное поле, существующее вокруг обычного ма- гнита. Многочисленные опыты под- твердили его гипотезу тем более, что направление отклонения стрелки бы- ло всегда четко связано с направле- нием тока. Это как две капли воды напоминало действие постоянного магнита: под влиянием одного из по- люсов стрелка отклонялась в одну, а под влиянием второго — в другую сторону. Если так, — продолжал свои рассуждения Фарадей, — то нужно заняться и обратным процессом. Ви- димо достаточно поместить сильный магнит вблизи проводника, чтобы в нем сам по себе возник ток. Такое устройство стало бы очень простым и дешевым источником электрическо- го тока, куда лучшим, чем капризные гальванические элементы. К сожалению, опыты не принесли успеха. Ни к чему не привели и по- Рис. 2. А так можно повторить опыт Фара- дея. Условия проведения опыта: чувстви- тельный измерительный прибор, сильный магнит и катушка с большим числом вит- ков в обмотке. пытки поместить сильный магнит в катушку с большим числом витков. Катушка оставалась обычным мот- ком проволоки. И только более тща- тельные и точные опыты показали, что электрический ток все-таки поя- вляется (индуцируется) в катушке, но процесс протекает исключительно во время введения магнита в катушку или вывода его наружу (рис. 2). Таким образом, для того, чтобы в проводнике возник электрический ток, около него должен перемещаться постоянный магнит. Вывод Фарадея означал возмож- ность создать устройство, в котором соответственно расположенные про- водники с вращающимся внутри ма- гнитом будут производить электриче- ский ток. Источником электрической энергии послужит механическая энергия, приводящая во вращение ма- гнит, ведь, как известно, в природе ничто не возникает из ничего. А можно поступить и наоборот: по- давать электрическую энергию и тем самым заставлять вращаться магнит, расположенный внутри устройства. Такое устройство, питающееся от гальванической батареи, сможет вы- полнять различную работу не хуже, а, может быть, и лучше паровой машины. На этот раз Фарадей не ошибся. Уже через год ему удалось построить действующую модель электрического двигателя. К. в. 17.
ГНОМИК—КОПИЛКА Вот гномик -копилка. Он очень вежлив. Каждый раз, когда в него опускают монету, он в знак благодарности поднимает шляпу. Сделай копилку из плотной бумаги по шаблону в масштабе 2 : 1, то есть вы- кройка должна быть в два раза больше шаблона. На рисунки; — клейкая лента; 3 — приклеить бумажную полоску; 4 — свернуть — сделать прорезь острым ножом; 6 — свернуть из плотной бумаги; — булавка; 8 — картон. 1 — плотная бумага; 2 из плотной бумаг»; 5 7 — плотная 1умагь 9

viwiok юного конструктом / ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ Вас заинтересовали опыты Фара- дея? Соберите сами модель электри- ческого двигателя. Для этого прежде всего понадобится сильный постоян- ный магнит. У многих из вас такой магнит наверняка найдется. Он мо- жет иметь любую форму. На рисун- ке 1 показаны два наиболее часто встречающиеся типа магнита: в фор- ме кольца (из разобранного испорчен- ного громкоговорителя) и в форме ци- Рис. 1. типичные виды магнит» из «запа- сов* конструктора-любителя. а) магнит цилиндрической формы (из теле- фонной трубки). Ь) магнит в форме кольца (из громкогово- рителя). Рис. 2. Магнит с якорем подставке. а) цилиндрический магнит, Ь) кольцевой магнит, х) размеры, определяющие и» деревянной длину ротора. целиком крепится к подставке неметаллическая обойм» линдра (из телефонной трубки ново- го образца). В обоих случаях магнит следует дополнить стальным якорем, концентрирующим его действие во- круг определенной точки, через кото- рую пройдет ось двигателя. Якорь делают из стальной пластинки тол- щиной около 1 мм. Можно сложить якорь из нескольких слоев тонкой жести (например, вырезанных из кон- сервной банки). Мы не приводим размеры якоря, так как они в каждом отдельном случае зависят от формы и размеров магнита. Якорь вместе с магнитом установите на деревянной подставке (рис. 2). Ротор (движущуюся часть двигате- ля) сделать очень просто. Отмерьте, как можно более точно, кусочки стальной проволоки, немного покоро- че, чем расстояние между концами якоря (рис. 3). Если проволока очень жесткая и упругая, ее нужно раска- лить в газовом или угольном пламе- ни. Отрежьте несколько кусочков проволоки; из них должен получить- ся пучок диаметром около 1 см. Свя- жите пучок тонкой ниткой. Точно че- рез середину пучка пропустите ось двигателя. В качестве оси можно ис- пользовать любую достаточно жест- кую проволоку диаметром около 1 мм. На подготовленный таким образом корпус намотайте обмотку ротора из любой обмоточной проволоки, покры- той эмалью. Чем проволока тоньше, тем лучше (например, 0,1 — 0,14 мм). Намотай- те столько витков, сколь- ко поместите на катуш- ке. Не забудьте при этом оставить довольно длин- ные концы проводников, так как они пойдут к главной детали двига- теля — коллектору. За- крепите обмотку слоем клея или лака. Чтобы сделать колле к- 20
тор, возьмите кусок проб- ки в форме шайбы вы- сотой в несколько мил- лиметров. Установите его концентрически на оси двигателя. Концы обмотки ротора укрепите на наружной округлой стенке шайбы в виде двух не соприкасающих- ся друг с другом полуко- лец. Для этого нужно зачистить концы от изо- ляции и пропустить их через отверстие в проб- ке, выжженное толстой иголкой. Каждый конец через плоский боковой срез вводится вглубь пробки, выво- дится на наружную округлую стенку, размещается вдоль нее и снова вво- дится внутрь пробки и выводится на- ружу, на боковую поверхность. Здесь конец отрезают и загибают. Такая конструкция очень проста в испол- нении. Заключительная часть работы со- стоит в установке двух пластинок, скользящих по коллектору и подаю- щих ток на ротор, а также другой пары пластинок, на которых кре- пится ось двигателя. Для этого луч- ше всего взять пружинистые пла- стинки — контакты использованных плобких батарей. Все детали устрой- ства представлены на рисунке 3, где изображен вид двигателя в целом. Работать двигатель будет от обыч- ной плоской батареи. При отсутствии батареи можно подключить двигатель Рис. 3. Внешний вид модели двигателя. к сети через трансформатор напря- жением не более 5 — 6 вольт. Если ббмотка ротора сделана из тонкой проволоки, расход тока будет неве- лик. Если же воспользоваться более толстой проволокой, потребление электроэнергии будет значительным, и работа двигателя может быть свя- зана с трудностями. Так, обычной плоской батарейки тогда хватит всего на несколько минут. После подключения к источнику тока наша модель может заработать не сразу. В таком случае нужно опыт- ным путем найти положение коллек- тора (вращая его вокруг оси ротора), в котором двигатель действует опти- мально. Правильное положение кол- лектора можно получить с помощью ± 0,4 оборота. Закрепите коллектор в оптимальном положении клеем. К. в. Розыгрыш премий. Среди приславших правильные ответы на викторину, помещенную в но- мере 4/83 ГТД (апрель), проведена жеребьевка. Премии получат: Александр Банников — г. Новокузнецк; наш читатель из города Заволжье, ул. Дзержинского 5, кв. 58, который забыл написать свою фамилию!; Виталий Капелин — г. Коркино, Челябинской области; Александр Ананьев — г. Валмиера, Латв. ССР; Алексей Кирютов — г. Краснотуринск, Свердловской обл.; Андрей Варанов — г. Новомосковск. Тульской об л.; наш читатель из города Утена, Лит. ССР, который тоже забыл написать свою фамилию!; Валерий Самойлен- ко — г. Находка. Приморского края; Андрей Редин — г. Оренбург; Ольга Терова — г. Ис- тра, Московской обл. Привльный ответ: I — 17. XI. 1870 — «Луноход» 2 — 20. VII. 1860 — «Аполлон 11». 3 — 12. IX. 1870 — «Луна — 16». 4 — 30. VII. 1871 — «Аполлон — 15». 5 — 12. IX. 1858 — «Луна — 2». 21
ЛАЗЕРНЫЙ ГРАММОФОН Предполагается, что япон- ские фирмы запустят в се- рийное производство граммо- фоны с лазерным звукосни- мателем- Цена такого грам- мофона колеблется от 600 до 1000 долларов. лягушек сохраняют теку- честь. Однако оказалось, что около 38% всех жидкостей, гларным ощпзом, внекле- точные, застывают, Шмид содержал лягтшек при тем- пера гуре 268г — 264 К (от —4° до —9°С) в течение пя- ти-семи дней, затем размо- раживал их. Нормальная ак- тианг сть (движения конеч- ностей) восстанавливалась через два-четыре дня. Ис- следуя причины этого явле- ния, Шмид пришел к выво- ду, 'то в теле лягушек ска- пливаются глицерин и поли- снирт. Пл-сной организм лягушки терцет эти вещества, а тем самым и способность выдер- живать холод (ниже 273“К), но с приходом зимы они вос- станавливаются заново. е вскоре приступит к произ- водству карманных тсле„чзо- ров. Использование плоского кинескопа позволило сокра- тить до минимума габариты приемника: его ширина не превышает 33 мм, а экран по диагонали равен 30 мм. СТЕКЛОМЕТАЛЛ НЕ БОИТСЯ КОРРОЗИИ Американские ученые раз- работ* ли метод производства вещества, напоминающего по своим химическим свойствам нержавеющую хромо-нике- ле тую сталь, а по своей структуре — стекло. Напом- ним, что стекло имеет аморф- ное строение, его атомы но образ ют упорядоченных кристаллических решеток. Грамзапиы будет произво- диться на специальных пла- стинках. рассчитанных на воспроизведение в течение одного часа. ЗИМНЯЯ СПЯЧКА ЛЯГУШЕК И ХИМИЯ Уильям Шмид, зоолог из Миннесотского университета в США обнаружил, что не- которые виды лягушек с на- ступлением морозии замер- зают и в таком состоянии прекрасно переносят зиму. Шмид изучил три вид» лягу- шек. вцадаюших в зимнюю спячку при температуре ни- же 273°К. Первоначально он предполаг|»л, что жидкости, обеспечивающие жизнедея- тельность организма, в теле МИНИАТЮРНЫЙ ТЕЛЕВИЗОР Японская фирма «Сони» Новый узтериал назвали стекломпталлом. Для получения стекломе- талла нужно жидкость, об- ладающую химическим со- ставом нержавеющей стали, охладить с невероятной бы- стротой. Во многом стеклометалл похож на титан. Он исполь- зуется для защиты от кор- розии в морской .оде, в гео- термических условиях, на атомных электростанциях. Сейчас ведутся интенсив- ные исследования этой груп- пы материалов. Считается, что они найдут широкое „Риктическое применение. 22
НАША ЗАГАДКА Всем, кого заинтересовал цикл «Электричество вокруг нас», предлагаем решить любо- пытную задачу. Ваш товарищ смастерил устройство, изображенное на рисунке. Оно состо ит из катушки е большим числом витков, получающей (с помощью кнопки от электрически го звонка) питание от батареи. Рядом свободно висит на нитке небольшой железный стер- жень. Когда по катушке проходит ток, стержень заметно притягивается к ней. Ваш прия- тель сознательно не воспользовался обычным электромагнитом (т.е. катушкой с железным сердечником внутри), желая подчеркнуть, что на металлический стержень воздействует ис- ключительно електрический ток. Ответьте на вопрос, что и каким образом следует изменить в данном устройстве, чтобы катушка, питающаяся электрическим током от батареи, не притягивала, а отталкивала ви- сящий на нитке металлический предмет. ' Ну-ка, юные конструкторы космических кораблей, принимайтесь за работу! Среди показанных на рисунке устройств выберите те, которые вам понадобятся при монтаже искусственного спутника Земли. Ответы присылайте на почтовых карточках с надписью «Викторина — 10» по адресу: 00-950 Варшава. Абонементный ящик 1004. Редакция журнала «Горизон- ты техники для детей». Пи рисунке: 1 н* "рз.1л>еннич антенна 8 зубчатая передача 3 жироскоп 4 рефлектор S микрофон 6 аппарат длз магнитной звукрзаписн 7 аккумулятор 8 амортизатор , 9 батарея фотоэлементов 10 перископ В HOMEPC: 1 —• Че, ный ящик. 8 — Веселая математика. Как рагкоасить географичесж пю карту. 3 — Химия. Соединения меди. 4 - Польские легенДы и сказки. Янтарь! Янтарь! В —• п .томобиль восьмидесятых годов. 6 —• Электричество вокруг нас. Электромагнитная иидув ция. 7 —• Гномик — копилка. 8 — Уголок юного конструктора. Электрический двигателз 0 —• Розыгрыш премий. 10 — Вокруг света. 11 — Наша загадка. 18 — Викторин .. Главный редактор В. Вайнерт Редакционная коллегия: Ю. Век, В. Раглевокая, Е. Вежбовский, В. Климова, М. Марианович (отв. секретарь), Г. Тышка ''зам. глав- ного редактора). Перевод И. Багаевой Рукописи не возвращаются Нгш адрее: Польша, 00-950 Варшава. Абонементный ящик 1004. Телефон 26-61-31 Пена 36 коп. Издательства технических журнал.»л и книг Главной технической орз «ни один 1 Поль: lie Индекс 35031 23
Лева 35 коп