Text
                    


ББК 32.96 Ч—49 „ 4802000000—141 _ М101(03)—89 Научный рецензент — кандидат технических наук Б. И. Козлов ISBN 5—08—000187—9 '^Издательство «Детская литература», 1989
«Детская литература» Ленинградское отделение 1989

Может быть, попадалась тебе в руки книжка под названием «Путешествие в стра- ну роботов». Эту книжку я написал не- сколько лет назад. Там рассказывалось об автоматике, о том, какие автоматы бы- вают и для чего они служат. Книжка вышла, и вскоре стал получать я письма от читателей. Судя по откликам, книжка ребятам понравилась. Приходили письма со всех концов нашей страны: из Москвы, Риги, Челябинска, Красноярска. Даже с далекой Чукотки написал один мальчик. «Мне очень понравилась книга «Путеше- ствие в страну роботов», — писала из города Лабинска Краснодарского края Лена Шара- путинова. — Напишите продолжение этой книги». О том же просил и Саша Карякин из по- селка Тургояк Челябинской области. «Я очень люблю читать про технику, о космосе и про ракеты, — писал он. — Прошу вас, сделайте продолжение». Но чаще всего ребята спрашивали, как научиться самому делать разную автома- тику. Почти каждое письмо заканчивалось вопросами: «Как сделать автомат, автома- тическую модель или устройство? Из каких материалов их надо делать? Научите, рас- скажите». Женя Житнов из города Омска просил: «Посоветуйте, как сделать автоматическую счетную машину. Может, есть такая книжка, где рассказывается про это?» Коля Ибрагимов из Татарии обращался с просьбой выслать чертежи и описание не- сложного робота. «Мне нужны, — писал Коля, — размеры деталей. Я хотел бы полу- чить чертежи как можно скорее, потому что хочу заняться постройкой на весенних кани- кулах». И снова, и снова о том же. «Пишет вам Куликов Саша. Я живу в городе Арзамасе. Учусь в четвертом классе. Учусь средне. Двоек почти нет. Книжка мне понрави- лась, плохо только, что в ней ничего не гово- рится, как самому можно сделать авто- матику». Были и письма от нескольких ребят сразу. «Хотим узнать, как сделать модели автома- тов», — сообщали друзья из города Кургана Глеб, Олег, Андрей, Сережа и Толя. А под- писались они так: «Орхимеды». Желание ребят было мне понятно. Книж- ка разожгла их воображение. Автоматика — это чудесно! Да ведь создана она взрос- лыми. Своими руками бы сделать устрой- ство, работающее автоматически! И чтобы не очень сложное. Где же взять материалы, дорогие детали, разные инструменты? Да и знаний пока маловато. А строить хочется! Как же быть? Писем пришло много, несколько сотен. Ответить, помочь, послать чертежи всем чи- тателям, конечно, было невозможно. И тогда я подумал: «А в самом деле, почему бы не написать новую книжку, в которой не только продолжить рассказ об автома- тике, но еще и научить ребят своими руками создавать несложные автоматы?» Строить модели не только интересно, но и очень полезно. Уверен, что, лишь сде- лав модель самостоятельно, можно хорошо понять и крепко запомнить, как действует настоящий автомат, автоматическое устрой- ство, прибор. Когда ты станешь взрослым, то непре- менно так или иначе будешь иметь дело с автоматикой: пользоваться ею, налаживать и настраивать, а то и создавать новую, еще небывалую. И чем раньше ты узнаешь о том, какие автоматы существуют на свете, как они устроены, тем лучше. Тогда ты уже не будешь с удивлением смотреть на самый сложный, самый хитроумный автомат, уве- реннее начнешь с ним работать. Надеюсь, что книжка поможет тебе постичь «азбуку автоматики», сделать в ней первые шаги, поближе познакомиться с этой очень нужной и важной областью техники. 5


Лет сто пятьдесят назад на улицах Петер- бурга можно было встретить бодрого, весе- лого старичка, совершенно седого. Он не признавал извозчиков, всегда ходил пеш- ком, в любую погоду, и до конца жизни не носил очков. Это был Антон Маркович Гамулецкий, че- ловек в столице весьма известный. Просла- вился он тем, что в 1827 году открыл в Петер- бурге, на Невском проспекте, «Храм очаро- ваний или механический, физический и опти- ческий кабинет». Здесь было настоящее «царство» автоматов. Посетителей встречали двое механиче- ских слуг. Они раскланивались и открывали двери. Автоматический петух вскакивал на перекладину, хлопал крыльями и громко кричал свое «ку-ка-ре-ку!». В другом углу лежала автоматическая собака. Черная кошка (разумеется, тоже автоматическая) выгибала спину, потягивалась и мяукала. Можно было поговорить с механической головой, стоявшей на столе. «Кабинет» Гамулецкого пользовался у петербуржцев огромным успехом. Да, на- верное, и мы с тобой, зайдя сюда, не меньше удивились бы, хотя и привыкли уже к различ- ным техническим чудесам. Так что же такое автомат? В переводе с греческого слово «автомат» означает «са- модвижущийся». Автоматов — множество. Как же их различают? Есть автоматы, умеющие плавно управ- лять, плавно изменять что-то, регулировать. Есть такие, что действуют лишь тогда, когда выполняются какие-то условия. Авто- мат, продающий газированную воду, напри- мер. Опущена в него монетка — налит ста- кан воды. Подобные автоматы называются логическими. Есть работающие по заданию, прог- рамме. К примеру, станки-автоматы. Наконец, не так уж и давно, появились автоматы, способные фантастически быстро считать. Они не только заменили руки чело- века, но и помогают ему в умственной работе. Время наше нередко называют веком автоматики. Мы как-то даже не задумыва- емся над тем, что автоматические устрой- ства, машины, управляемые с помощью автоматики, можно встретить буквально на каждом шагу: на заводах и фабриках, в метро и автобусах, на судах и самолетах, на космических кораблях и орбитальных станциях. Да что брать космос, спутники и межпла- нетные аппараты. Автоматика теперь есть в каждом доме. Она всегда рядом с нами, помогает нам, служит, как говорится, и ве- рой и правдой. Обойтись нам без нее уже трудно, а подчас и просто невозможно. По утрам нас будят часы-будильник. Они — прибор-автомат. Впрочем, любые часы, будь то ручные или настольные, кар- манные или настенные, — это автоматы, и довольно сложно устроенные. Или вот: электрический утюг. В нем тоже есть своя автоматика. Видишь, на его блес- тящем металлическом корпусе — черная круглая ручка. Повернув ручку, можно «за- казать» утюгу любую температуру. Он будет строго держать ее столько, сколько потре- буется. И в привычном всем холодильнике рабо- тает автоматика. Холод в нем поддержива- ется автоматически. А какой интересный аппарат стоит там, в углу, на тумбочке! Телефон. Он соединен проводами с автоматической телефонной станцией, АТС. Достаточно снять трубку, покрутить диск с отверстиями — набрать нужный номер — и, пожалуйста, говори. Тебе никогда не приходилось бывать на современном хлебозаводе? Знаешь, сколько там самой разнообразной авто- матики. К муке, к тесту, к готовому хлебу руки рабочих почти не прикасаются. Авто- маты сами отмеряют муку, сами добавляют в нее все, что требуется (точно по норме!), сами приготавливают тесто. Другие машины-автоматы делят тесто на ровные порции, придают им заданную форму и отправляют в печь-автомат. Го- товые булки или батоны автоматически грузятся в контейнеры, и машины увозят их в булочные и продовольственные мага- зины. На молочных заводах автоматические установки обрабатывают молоко: нагревают его (чтобы убить микробов), затем охлаж- дают, перемешивают, отделяют сливки. Все мы, жители городов, покупаем мо- локо, упакованное в высокие бумажные коробки. Думаешь, наливается оно туда вручную? Да разве можно было бы сделать 8
руками миллионы коробок, наполнить их молоком и каждую надежно закупорить? Понятно, что нет. Делается это автомати- чески, на особых машинах. Автоматически разливается молоко и в стеклянные бутылки. Быстро работает разливочный автомат, только бутылки мель- кают. А он успевает и колпачок вырубить из алюминиевой ленты, и положить его на горлышко бутылки, и прочно прижать. Скоростные разливочные машины напол- няют более тридцати тысяч бутылок в час. Значит, около полутысячи бутылок в минуту! Однажды довелось мне побывать на кон- дитерской фабрике, в цехе, где делают кон- феты. Прямо-таки поразительно было смот- реть на то, как из машины «текла» конфетная река. Машина сама отливала конфеты, глази- ровала их, то есть покрывала шоколадной корочкой, сушила и подавала «одевальному» автомату. Вот интересный автомат! Не успеваешь даже рассмотреть, как каждая конфетка за- ворачивается в две бумажки: одну полупро- зрачную — подвертку — и другую цвет- ную — этикетку. В минуту проворные меха- нические пальцы успевают одеть более ше- стисот, а то и тысячу конфет! Какой без автоматики химический завод? Лишь самые точные и быстродействующие автоматы способны уследить за ходом тех сложных и скорых превращений, которые происходят с различными веществами в хи- мических аппаратах. Наши глаза, нос, уши, пальцы недостаточно чувствительны для этого. А в некоторых цехах химических заводов вообще вредно работать чело- веку. И здесь выручает автоматика. Она не боится ни жары, ни холода, ни ядовитых испарений. Никак нельзя без автоматики на тепловых и атомных электростанциях. Никак! Разве можно управлять вручную мощными турби- нами, огромными паровыми котлами, атом- ными реакторами? Нужна автоматика на железных дорогах. Она следит за тем, чтобы поезда могли дви- гаться строго по графику, быстро и без аварий. Без станков-автоматов не сможет рабо- тать ни один современный машинострои- тельный завод. Да тогда и современным его назвать нельзя. И уж совершенно немыслима без авто- матики космическая техника. Да, по правде сказать, она и появилась лишь тогда, когда были разработаны сложные и точные авто- матические приборы управления. Спору нет, чтобы создать космическую ракету, надо иметь прочные материалы, специальное топливо, мощные двигатели. Но одного этого далеко не достаточно. Ра- кете нужен электронный «мозг» — автома- тическая система управления. Ракета без автоматики сразу же собьется с курса, будет «слепой» и «глухой». Только под управлени- ем автоматики возможен успешный полет ее в космос, на Луну и далекие планеты. Самые сложные, самые «умные» авто- маты из всех — это компьютеры, электрон- но-вычислительные машины — ЭВМ, как сокращенно их называют. Удивительнейшие автоматы. Они могут выполнять с молние- носной быстротой самые ответственные ма- тематические расчеты и предсказывать по- году, играть в шахматы и сочинять музыку, переводить с одного языка на другой и кон- струировать. На заводы пришли роботы. Они стали отличными сварщиками, сборщиками, ма- лярами, грузчиками. Не зная усталости, трудятся по многу часов, заменяя десятки рабочих. Пришло время работать по-новому, уско- ренно, или, как еще говорят, интенсивно. Наша страна должна выпускать больше стан- ков, автомобилей, тканей, обуви, продуктов питания. А это можно сделать лишь тогда, когда на заводах, фабриках, на транспорте появятся совершеннейшие машины-авто- маты, ЭВМ. Выходит, действительно, не зря говорят: «Мы живем в век автоматики. Без автоматики много не сделаешь. Она се- годня — самое главное!»
Спору нет, современная автоматика сложна. Разобраться в устройстве, в электри- ческих схемах, например, автопилота или системы управления космического корабля непросто. Нужен большой опыт, нуж- ны большие знания. Но сказанное совсем не означает, что нет автоматики простой, такой, сделать которую вполне тебе по силам. О таких моделях и пойдет речь в книжке. Будем учиться их строить. А какое это ог- ромное удовольствие — изготовить своими руками даже самый простой автомат и уви- деть его в действии, в работе! Иногда ты будешь ставить опыты, что- бы понять, посмотреть, как работает настоя- щая автоматика. И это тоже очень инте- ресно. Потребуются ли нам какие-либо особые материалы? Нет, не потребуются. Будут нужны материалы самые простые и доступ- ные, что называется, подручные. Какие же именно? Когда ты начнешь строить ту или иную модель, я буду подробно говорить о мате- риалах. Здесь же лишь кратко перечислю их. Будет нужен тонкий обмоточный провод (в изоляции) и потолще (его называют мон- тажным, он тоже покрыт изоляцией). За- пасись алюминиевой, медной и стальной не- изолированной проволокой разной тол- щины. Само дело покажет, какую из них лучше применить. Нужны будут фанерки толщиной 3-4 мил- лиметра, а также деревянные рейки и до- щечки. Для некоторых моделей понадобится пенопласт. Его можно попросить в радио- магазинах. Он используется в качестве смяг- чающих подкладок в коробках с радиото- варами. Частенько придется использовать жесть. Проще всего ее получить из консервных банок. Сделать это нетрудно, если даже нет специальных ножниц (рисунок 1). Сначала из толстого гвоздя при помощи молотка и напильника сделай простенькое зубильце: расклепай конец гвоздя и заточи его. Ну а теперь этим зубильцем обруби кромки банки. Дно ее отвалится. Надень банку на деревянную оправку (деревянный брусок или палку) и разруби вдоль. Распрями жесть молотком — и можно вырезать из нее нужные детали. Для это- го годятся даже обыкновенные ножницы (непременно старые, новые портить не стоит). С жестью будь осторожен, чтобы не по- ранить руки. Понадобится и тонкий листовой алюми- ний. Им нередко можно заменить жесть. Для этого купи в хозяйственном или посуд- ного магазине несколько алюминиевых фор- мочек (рисунок 2). Алюминий там настолько тонок, что режется ножницами без всякого труда. Конечно, потребуется картон и бума- га. Хорошо, если под рукой у тебя будет кар- тон разной толщины и различная бумага: чертежная (или рисовальная), писчая, калька. Нужны будут гвозди, и тоже разные: маленькие (сапожные), подлиннее (какими сбиваются посылочные ящики), строи- тельные. Запасись пустыми катушками из-под ниток, а также резинками, что используются в магазинах при упаковке продуктов. Надо будет иметь резиновые трубки диамет- ром от 5 до 10 миллиметров, а также мед- ные наружным диаметром 8—12 милли- метров, пленку от резинового воздушного шарика. О некоторых других «подручных» вещах и материалах я скажу тебе попозже, так как достать их никакого труда не представит. Для сборки многих моделей тебе пона- добятся небольшие винты и гайки. Их можно взять из игры «Конструктор». Кстати сказать, некоторые его детали также можно будет использовать при изготовлении моделей автоматов. 10
Кое-какие вещи придется купить в мага- зине «Юный техник». Это прежде всего электрические моторчики — микродвига- тели типа МДП-1 и РДП-1, а также редук- тор Р-1, предназначенный для снижения оборотов валика моторчика. Сделай запас плоских батареек. Они очень пригодятся, так как в моделях наших используются только батарейки. Заодно приобрети и лампочки от карманного фона- рика. Их потребуется много. Так что купи десятка два-три. Часто тебе придется пользоваться изоля- ционной лентой. Понадобится и клей — обычный силикатный, а также универсальный для склеивания картона и фанеры. Обычно провода в электрических схемах для надежности и лучшей работы моде- ли припаиваются. Но поскольку ты, навер- ное, паять еще не умеешь, то для просто- ты мы припаивать провода не будем. Мо- дели станут работать хорошо и в том слу- чае, если очищенные от изоляции концы проводов присоединять аккуратно и тща- тельно. А какие же будут нужны инструменты? Также самые простые и доступные: молоток, напильник, плоскогубцы, пила для дерева, нож, ножницы, отвертка. Хорошо, если у тебя будет лобзик. Вот, пожалуй, и все. С этими инструментами вполне можно по- строить любую модель из тех, о которых я расскажу. Рабочий стол у тебя должен быть в пол- ном порядке. Нет ничего хуже, если инстру- менты разбросаны, материалы свалены в кучу. Ничего не найти, все перемешано. В таких условиях вряд ли выйдет хорошая модель. Всегда помни об аккуратности и чис- тоте! Не начинай работу до тех пор, пока вни- мательно не ознакомишься с описанием модели. Прочти текст, вдумайся в него, изучи рисунок. Уясни, какие материалы и инстру- менты тебе понадобятся. Приготовь их зара- нее. Тогда и дело пойдет быстрее. Тогда и работать будет приятнее. Модели можно строить самому, а луч- ше — вместе с товарищами. Так куда инте- реснее и полезнее. Можно обсудить не- ясное, посоветоваться, помочь друг другу. У одного найдется один материал, у другого разыщется другой. И с инструментами легче будет. Никогда не торопись. Это возьми за твер- дое правило! Лишняя поспешность не по- мощник. Да и при такой работе и не полу- чится красивый, надежно действующий автомат. Начинай с простого, тогда и более слож- ные модели выйдут у тебя лучше. Но никогда не бросай работу на половине, даже если сразу не все будет получаться. Будь настой- чив, развивай в себе силу воли, терпение, умение добиваться поставленной цели. Со- гласись, что эти качества не раз потом тебе в жизни пригодятся. На рисунках показано, как модели устро- ены. Даны там и размеры деталей, их кон-
струкция. Это вовсе не значит, что модель нельзя улучшить, усовершенствовать. Од- на и та же машина, один и тот же механизм может быть устроен несколькими спосо- бами. Подумай, быть может, ты найдешь, как упростить и улучшить конструкцию, сделать ее более интересной. Твори! «Едва ли есть высшее из наслаждений, как на- слаждение творить», — говорил великий русский писатель Н. В. Гоголь. Не забывай об этом! ПТИЧЬЯ АВТОМАТИКА С чего же начнем? Разумеется, с самого простого, но очень важного. Зверей, птиц называют нашими «меньши- ми братьями». Они живут рядом с нами, нуждаются в нашей помощи и ждут ее. Осо- бенно это касается разных пичужек, зимую- щих в городах. В холодное время года для подкормки птиц вывешивают кормушки всевозможно- го устройства. Я знал одного старика, кото- рый увлекался постройкой птичьих столовых. Ну до чего выдумщик был этот дедушка! Он мастерил, к примеру, вращающиеся кор- мушки. Стоило птахе сесть на такую кормуш- ку-карусель, и она начинала вращаться. Впрочем, птицам это нисколько не мешало, не портило им аппетита, не пугало. Они, на- верное, и не замечали, что, обедая, катаются на карусели. Но птичья кормушка тогда особенно хо- роша, когда корм в нее не надо часто под- сыпать, подбавлять, то есть когда она рабо- тает автоматически. И кормушки-автоматы (разных конструкций) нетрудно устроить са- мому. Вот пример (рисунок 3). Как видишь, и в самом деле несложная постройка. Требуют- ся для нее две фанерные дощечки, брусок- стойка, четыре реечки, бутылка из-под мо- лока, деревянный упор и полтора десятка небольших гвоздей. В середине верхней фанерки прорежь отверстие по размеру бутылки (лучше это сделать лобзиком, но можно пробить отвер- стие и при помощи зубильца, сделанного из гвоздя). Нижнюю фанерку окантуй реечками (прибей их). Это делается для того, чтобы корм не терялся, не сдувался ветром на землю. Обе фанерки приколоти к стойке. У са- мой стойки прибей небольшую деревяшку— упор для горлышка бутылки. Кормушка готова. Наполни бутылку кормом (семенами подсолнечника, конопли, тыквы, арбуза — непременно сухими, чтобы не слипались) и, перевернув кормушку «вверх тормашка-
ми», вставь бутылку в отверстие до упора. Затем возврати кормушку в нормальное по- ложение. Укрепи столовую-автомат под окном или на дереве, но так, чтобы и птицы не боялись пользоваться кормушкой, и наполнять ее было несложно. Часть корма высыплется из бутылки. Сле- тятся синицы, снегири, поползни. Начнут склевывать корм, а он будет автоматически подсыпаться на фанерку до тех пор, пока не кончится весь его запас. Но как я уже сказал, птичьи автомати- ческие кормушки могут быть устроены и по- другому: проще и сложнее. На рисунке 4 изображена совсем простая кормушка-ав- томат. Для нее нужны фанерка, четыре реечки и отпиленный от ветки столбик. Бу- тылка к столбику прикручивается проволо- кой. Подвешивается кормушка на четырех проволочках или веревочках. А кормушка, которая изображена на ри- сунке 5, посложнее, но для птиц более «ком- фортабельная». Одним словом, выбор есть. Делай такую, какая тебе больше понравится. Впрочем, мо- жешь придумать и свою собственную кон- струкцию птичьей автоматической столовой. РЫБЬЯ АВТОМАТИКА С птичьей автоматикой все ясно. А вот как устроить автоматическую кормушку для аквариумных рыбок? Такая кормушка может очень понадобиться, если ты надолго соби- раешься куда-то уехать: на каникулы, в от- пуск с родителями. Не могут же рыбки го- лодать. На автоматическую кормушку для рыбок (рисунок 6), о которой я тебе сейчас хочу рассказать, даже выдано авторское свиде- тельство, поскольку она признана изобрете- нием. Устройство же ее чрезвычайно про- 13
стое, такое простое, чго проще уже, пожа- луй, и не придумаешь, сколько ни думай. Главная деталь ее — круглый поплавок из пенопласта. В поплавке сделано отвер- стие, но — ив этом вся хитрость — не в цен- тре, а сбоку. Вторая деталь — скоба, согнутая из тол- стой алюминиевой проволоки. На этой ско- бе, как на оси, поплавок поворачивается. А сама скоба прицеплена к стенке аква- риума. Чтобы поплавок мог легко вращаться и при этом не сваливался с оси, на нее по обе стороны поплавка надеты алюминиевые шайбочки и короткие обрезки резиновой трубки. Сухой корм насыпается на верхнюю по- верхность поплавка и разравнивается ак- куратным слоем. Как же эта автоматическая рыбья кор- мушка действует? А вот как. Вода в аквариуме постепенно испаряет- ся. Какой аквариумист этого не знает? Вре- мя от времени приходится доливать в аква- риум по нескольку литров воды вместо испарившейся. А если не доливать? Тогда начнет понижаться уровень воды. Вот это яв- ление тут и используется. Уровень воды ста- новится все ниже и ниже, равновесие поплав- ка нарушается, он мало-помалу поворачи- вается, и корм понемногу ссыпается в воду. Автомат будет действовать, кормить ры- бок, пока не израсходуется весь корм. АВТОМАТИКА В КУРЯТНИКЕ О синицах и рыбках мы позаботились. А кто же напоит кур и цыплят? Какую авто- матику можно для этого применить? Авто- матические поилки пригодятся не меньше, чем кормушки-автоматы. И устройство их ничуть не сложнее. Посмотри на одну из куриных поилок (рисунок 7). Очень просто устроена она. Из двух дощечек сбей подставку, к которой проволокой прикрепи обыкновенную бутыл- ку. Под ней поставь плошку (например, ста- рую сковородку). Вытащи бутылку, заполни ее водой. В плошку тоже налей немного воды. Заткнув бутылку пальцем, переверни и вставь в про- волочные петли. Горлышко бутылки должно расположиться ниже краев плошки, однако дна ее не касаться. Вода из перевернутой бутылки начнет вы- ливаться. Но так будет продолжаться недол- го. Вода в плошке подойдет к горлышку бу- тылки и закроет его, словно пробка. Выпьют птицы часть воды — уровень в плошке понизится, горлышко бутылки слег- ка приоткроется и новая порция воды вы- льется в плошку. Выльется — и снова закупо- рит бутылку. Так и будет действовать авто- мат, пока всю воду не выпьют птицы. Автоматическую поилку можно усовер- шенствовать (рисунок 8). Тогда она станет особенно удобной для цыплят. Самое же
главное заключается в том, что уровень во- ды в плошке можно будет легко регулиро- вать. Возьми стеклянную банку с полиэтилено- вой крышкой. В крышке прорежь неболь- шое треугольное отверстие (ближе к краю). Затем проколи в крышке три отверстия и вверни туда три шурупчика. Они будут слу- жить опорами и в то же время регулировать уровень воды в плошке (блюдце). Наполни банку водой, закрой крышкой, переверни вверх дном и поставь в блюдце. Больше выкрутишь шурупы — выше ста- нет уровень воды. Меньше вывернешь — уровень понизится. А выливаться из банки вода будет через треугольное отверстие. Очень удобная поил- ка-автомат! Очень послушная! КТО ПОЛЬЕТ ЦВЕТЫ! Пора подумать и о комнатных цветах. С ними ведь часто случается та же история, что и с рыбками. Только рыбок регулярно кормить надо, а цветы — поливать. Если оставить цветы надолго, они погибнут. Это можно предотвратить, если сделать нехитрое автоматическое устройство (ри- сунок 9). Прежде всего сделай водоподающую трубку. Ее можно собрать из нескольких ча- стей: трех металлических (или стеклянных) трубок и двух резиновых, соединительных. Понадобится еще и большая банка или кастрюля с водой для полива цветов. Трубку надо заполнить водой так, чтобы в ней не осталось пузырьков воздуха (за этим тщательно проследи, так как воздух может помешать работе поливального автомата). Нижний конец трубки заткни ватой и опусти в банку с водой. Другой, верхний, изогнутый конец плотно заткни марлей и зарой в зем- лю, в которой растет цветок. Банка с водой и цветок должны стоять на разных уровнях: банка — ниже, цветок — выше (сантиметров на 20). По трубке и мар- ле вода начнет медленно перетекать из бан- ки в почву, к корням цветка. Если запаса воды достаточно, автоматический полив мо- жет продолжаться долго — неделю и да- же месяц. Можно сделать еще проще (рисунок 10). Тут вообще нет никакой трубки. Вода из бан- ки подается с помощью скрученного марле- вого бинта. Один конец его опущен в банку, а другой закопан в почву. Бинт служит насо- сом, вытягивающим воду и подающим ее к корням растений. Если у тебя найдется резиновая или поли- этиленовая трубка, то бинт лучше вставить в нее. Для аккуратности. А то вода с бинта будет капать на стол, подоконник или тум- бочку.
Надо сказать, что цветочные поливальные автоматы работают надежно лишь в том слу- чае, если хорошо отрегулировать подачу во- ды. А сделать это можно, поднимая или опуская растение. Есть положение для цвет- ка — самое выгодное. Его и надо отыскать. Ну а третья автополивалка, о которой я тебе хочу рассказать (рисунок 11), похожа на птичью. Только вместо плошки тут метал- лический поддон, в который опущена гор- лышком вниз обыкновенная стеклянная бан- ка. Уровень воды в поддоне регулируется высотой подставок. Сделай их из деревянных брусочков. Чтобы вода испарялась медлен- нее и не терялась понапрасну, поддон сле- дует накрыть полиэтиленовой пленкой, а для цветочного горшка прорезать в плен- ке круглое отверстие.
iih.itiniiiiiiin
ИЗОБРЕТЕНИЕ МЕХАНИКА КТЕЗИБИЯ Одним из самых первых автоматов, при- думанных человеком, были часы. Всегда требовалось как-то измерять вре- мя. Делалось это по-разному. Ты, наверное, замечал, что тень от дерева не стоит на ме- сте, а в течение дня поворачивается вслед за солнцем. Утром тень длинная, к середине дня укорачивается, а после полудня начинает снова удлиняться. Вот тебе и часы: по рас- положению тени, по ее длине можно судить о времени. В старину так и делали, но использовали для этого не дерево, а особый столб или ме- таллическую пластинку, поставленную реб- ром посреди каменной плиты. Солнечные часы показывали время лишь днем, да и то в ясную, солнечную погоду. Не- удобные они были. Поэтому на смену им пришли часы водяные, или клепсидры, как их называли в Древней Греции. Из глиняного или стеклянного сосуда медленно, капля за каплей, вытекала вода. Как только сосуд опорожнялся (а это проис- ходило всегда за одно и то же время), чело- век, приставленный к часам, подавал сигнал. Этот же служитель и наполнял опустевший сосуд. Ох и возни же было с такими часами! По- стоянно следи за ними, наполняй водой. Но около двух тысячелетий назад греческий ме- ханик Ктезибий придумал водяные часы, ко- торые могли действовать сами собой, авто- матически. Ктезибий жил в Александрии, очень бога- том и знаменитом в то время городе на бе- регу Средиземного моря. Там работало много искусных мастеров и, следовательно, было кому изготавливать автоматические клепсидры. Циферблат они имели не плоский, как нынешние часы, а в виде колонны, густо по- крытой цифрами. Рядом с колонной стояла бронзовая фигурка мальчика с палочкой в руке. Палочка служила в часах стрелкой. Говоря точнее, фигурка не стояла на месте, а медленно поднималась вверх, ука- зывая палочкой-стрелкой на цифры. Происходило это так. У колонны, с проти- воположной стороны, стоял другой бронзо- вый мальчик. Он все время плакал. «Слезы» из обычной водопроводной воды по трубке стекали в сосуд, в котором плавал поплавок. На этом-то поплавке и был укреплен первый мальчик. Сосуд наполнялся все больше и больше, поплавок поднимался все выше и выше, а вместе с ним поднимался и мальчик с па- лочкой в руке. Но вот он добирался до самого верха ко- лонны, до последней цифры на цифербла- те. Это совершалось в самом конце суток. Было устроено так, что в этот момент вода из сосуда быстро выливалась. Поплавок и фигурка опускались. Начинался отсчет но- вых суток. В те далекие времена сутки тоже Дели- лись на двадцать четыре часа, однако иначе, чем сейчас. Тогда на двенадцать часов де- лился день и на двенадцать — ночь. А так как длина дня и ночи, как правило, неодинаковы да к тому же в течение года постоянно ме- няются, то продолжительность дневных и ночных часов тоже была разная и каждые сутки изменялась. По этой причине Ктезибию пришлось сде- лать на колонне своих часов не один, а мно- жество циферблатов! По числу дней в году. Когда сутки кончались, вода поворачива- ла небольшое колесо, похожее на мельнич- ное. Оно, в свою очередь, поворачивало ко- лонну, и мальчик начинал указывать палоч- кой на другой циферблат. Автоматические водяные часы служили нашим предкам много сотен лет. Некоторые из них были очень красивыми — с позоло- той, украшенными драгоценными камнями. Они «отбивали» время мелодичным звоном. Были даже клепсидры-будильники. Но конечно, водяные часы тоже не отли- чались большим удобством. И часовщики не- прерывно размышляли, чем бы воду заме- нить, какую другую движущую силу приме- нить в часах. Уж кем точно — неизвестно, но лет во- семьсот назад были изобретены часы с ги- рей. Тяжелая гиря, привязанная к веревке, опускалась и вращала колеса часов. Но главное все же заключалось не в гире, а в том, что удалось изобрести приспособле- ние, которое заставляло стрелку (она была всего одна — часовая) двигаться с постоян- ной скоростью. Приспособление назвали балансиром. Вертушка своими зубчиками на мгновение останавливала главное колесо 18
и вынуждала его вращаться равномерно. А это передавалось другим зубчатым коле- сам и стрелке. Позже часовщики приспособили для этой же цели маятник — стержень с гру- зом на конце. Маятник всегда качается рав- номерно. Наконец, лет пятьсот назад один немец- кий мастер создал часы с пружиной — с уп- ругой стальной лентой, закрученной в спи- раль. Эти часы можно было носить в карма- не, и они уже немного походили на совре- менные. Постепенно часовые мастера научились делать поразительные вещи. К примеру, серьги-часики. В золотых сережках, которые богатые модницы цепляли к ушам, тикали малюсенькие часики. Тикали, показывали время. Представляешь, какие крохотные ко- лесики, тончайшие валики, пружинку-воло- сок требовалось изготовить! Какое мастер- ство проявить при этом! ДЕЛАЕМ АВТОМАТИЧЕСКУЮ КЛЕПСИДРУ Давай вспомним старину и сами сделаем водяные часы, правда, не такие сложные, как у механика Ктезибия, но все же дейст- вующие и способные измерять время. В старинных часах нередко использова- лось остроумное автоматическое устройство под названием «чаша Тантала». Хотя устрой- ство это придумано очень давно, однако применяется оно и в современной технике, в различных приборах. Есть такой древнегреческий миф. Боги жестоко покарали царя Тантала. Наказание ему было присуждено ужасное. Стоя в во- де, он не мог утолить жажду: как только во- да поднималась до его губ, она сразу уходи- ла вниз. Тантал не успевал напиться. А поче- му автомат назван «чашей Тантала», ты пой- мешь, если сам сделаешь такую «чашу» (ри- сунок 12). » Возьми металлическую консервную бан- ку объемом 1 литр. Запасись также резино- вой трубкой. Отверстие в ней должно быть миллиметров 10—12. В донышке банки, у края его, пробей круглое отверстие. Такое, чтобы трубка про- ходила в него с трудом. Для плотности об- мажь еще трубку пластилином. Внутри банки трубка должна загибаться дугой. Все это хорошо видно на рисунке. «Чашу» подвесь под водопроводным кра- ном и пусти воду несильной струей. Как толь- ко вода дойдет до верхней части трубки, произойдет неожиданное: вода начнет из трубки вытекать. Банка быстро опустеет, но тотчас же вновь начнет наполняться. И так все время: то заполнится, то опорожнится. Надо только правильно отрегулировать струю воды. А это не сразу получается. При- ходится немного повозиться. Теперь ты понимаешь, при чем тут гре- ческий миф? А использовать «чашу Тантала» можно для отмеривания равных промежутков вре- мени, за которые она опустошается. Но «чаша Тантала» еще не водяные часы. Они должны быть устроены по-другому, на- пример так, как изображено на рисунке 13. Давай сделаем их. Весь механизм часов крепится на фа- нерке 1. Чтобы ускорить работу, используй неко- торые детали из «Конструктора». Ты их легко заметишь на рисунке: они в дырочках. Но ес- ли у тебя нет «Конструктора» — не беда. Эти детали можно сделать и самому из же- сти (дырочки, конечно, при этом сверлить не нужно). Ось, на которой укреплена стрелка часов, также лучше всего взять из «Конструктора»: она прямая, ровная, гладкая. Но и ее можно сделать самому из проволоки или гвоздя. 19
Подшипник 2 выгни из полоски жести. Каким он должен быть и какие размеры должна иметь полоска — на рисунке по- казано. Круглый циферблат часов 3 вырезается из плотного картона. Если картон темного цвета, оклей его белой бумагой. Очень ответственная деталь — шкив 4 — колесико с желобком. Делается оно тоже из картона. Для этого начерти на листе картона три кружочка диаметром 40 миллиметров и два — диаметром 50 миллиметров. Отвер- стия в кружках надо делать такими, чтобы ось проходила в них туго. Смажь клеем меньшие кружочки с обеих сторон, а большие лишь с одной. Надень их на ось и плотно сожми. Получится слоеное колесико. Осторожно сними его (чтобы не сдвинуть кружочки) и положи под пресс (под 20
какой-нибудь груз). А пока шкив будет сох- нуть, займись изготовлением других де- талей. Из плотной чертежной бумаги вырежь стрелку 5. А из полоски писчей бумаги свер- ни на оси втулочку стрелки. Конечно, по- лоску надо предварительно смазать клеем. Вставь втулочку в отверстие, проделанное в стрелке, и хорошо приклей. Когда клей высохнет, попробуй надеть стрелку на ось. Она должна надеваться плот- но, с небольшим усилием. Важной деталью часов является попла- вок 6. Он выпиливается из пенопласта. Все главные детали часов готовы. Собери их вместе. Для этого можно использовать винты и гайки из «Конструктора». Проверь: детали должны стоять без перекосов, а ось легко поворачиваться. Что- бы уменьшить силы трения, смажь ось графитом от мягкого карандаша. Графитом полезно смазать и отверстия в подшип- никах. Вокруг шкива дважды обведи нитку. К одному концу ее прикрепи за проволоч- ное ушко поплавок, а к другому концу — крючок. К этому крючку подвесь противо- вес, например, большую канцелярскую скрепку. В качестве сосуда для воды можно ис- пользовать игрушечное пластмассовое ве- дерко. В центре дна его тоненьким гвозди- ком проколи или пробей маленькое отвер- стие для вытекания воды. Ведерко поставь на две рейки, положен- ные на кастрюлю или ведро. Туда будет сте- кать вода. Часы укрепи на стене, как раз над ве- дерком. Поплавок при этом должен сво- бодно плавать, а нитка висеть, ни за что не задевая. Вода начнет медленно, капля за каплей, вытекать из ведерка. Уровень ее станет по- нижаться. Начнет опускаться и поплавок. Он потянет за собой нитку. Та повернет шкив и ось. Вместе с осью будет поворачиваться и стрелка. Ты уже, наверное, обратил внимание, что циферблат нашей клепсидры до сих пор ни- как не размечен, он пока без цифр. Чтобы сделать разметку циферблата, тебе на вре- мя потребуются настоящие часы. Установи стрелку водяных часов носиком вверх. По- ставь против носика первую метку и напиши «О» (ноль). Затем пусти в ход водяные ча- сы, а по часам настоящим отмерь ровно пять минут. В том месте, где окажется стрел- ка на этот раз, поставь вторую метку и циф- ру «5». Еще через пять минут черточкой отметь новое положение стрелки и поставь цифру «10». Таким способом можно разметить весь циферблат. Как видишь, твои часы будут показывать, сколько (пять, десять, пятнадцать, двадцать и так далее) минут прошло с какого-то опре- деленного момента времени. С настоящими им, конечно, не сравниться. Однако и они могут быть использованы. ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Есть в Ленинграде, в институте, где из- учаются растения, чудо-теплица. На расту- щих там огурцах и помидорах навешены десятки приборчиков. Каждую минуту они сообщают, чего растениям не хватает, что требуется им для наилучшего развития. Не удивительно, что в такой теплице и уро- жай получается наибольшим из всех воз- можных. Давно инженеры мечтают построить жи- вотноводческую ферму-автомат. Представь высокое круглое здание, похожее на цирк. В центре его на кольцевой движущейся до- рожке-конвейере выращивается ячмень — корм для животных. Животные — коровы — также двигаются по кольцу и дважды в день получают корм, питье, витамины. Отходы здесь же перерабатываются в горючий газ и удобрения. Не надо ни пастбищ, ни полей. Все происходит под одной крышей, строго по расчету и автоматически. В Ленинграде выпускаются часы в ви- де обыкновенной шариковой ручки. Да это и есть ручка, ею можно писать. Но она — и электронные часы. В ручку встроен крохотный экранчик, на котором видны не только секунды, минуты, часы, но и день, и месяц. 21

"Sr*** —'—Г
А теперь я хочу рассказать тебе про са- мые распространенные автоматы. Их можно встретить везде, где есть какие-либо слож- ные машины: на кораблях и самолетах, на электростанциях и металлургических заво- дах. Изобретены они давно. Первый из них по- явился более двух веков назад. Тогда на Ал- тае механиком горного завода Иваном Ива- новичем Ползуновым была построена ги- гантская паровая машина. Она была высотой с пятиэтажный дом. Медные цилиндры ее были длиной по 3 метра каждый, а диаметр их равнялся почти метру. В этих цилиндрах с шумом ходили такие же огромные поршни. Ползунов предназначал свою машину для привода воздуходувных мехов на меде- плавильных заводах. Но машина могла и вра- щать заводские станки, и двигать ковочные молоты, и выкачивать воду из рудников. Она была универсальной, то есть приспособлен- ной для всякой работы. Таких машин нигде в мире еще не было. Пар для машины вырабатывался в огром- ном котле. Ползунов был гениальным инже- нером. Уже в то далекое время он думал об автоматизации и, по его же собственным словам, стремился сделать так, чтобы «все части машины сами себя в движении без по- мощи рук содержали». Особенно важный автомат он установил внутри парового котла. Чтобы не упустить воду и не переполнить котел, Ползунов при- думал автоматический механизм. Это был шар-поплавок. Он плавал внутри котла и со- единялся тягой с водяным клапаном. Если уровень воды понижался, поплавок приоткрывал клапан. Вода в котел начинала идти сильнее, и уровень восстанавливался. Если, наоборот, уровень повышался, попла- вок прикрывал клапан и уменьшал подачу воды. Несколько позже другой изобретатель, английский, Джеймс Уатт, также задумался над тем, как усовершенствовать паровую ма- шину. Перед ним стояла непростая задача: сделать ход машины равномерным, скорость вращения вала ее — постоянной. Управле- ние машиной Джеймс Уатт тоже поручил ав- томату, но, конечно, устроенному совсем по- другому, чем у Ползунова. Как он был устроен — это я тебе расска- жу чуть позже, а работал он так: если ход машины замедлялся, автомат увеличивал подачу пара, если же скорость вращения возрастала — прикрывал паровой клапан, уменьшал подачу пара. Техника шла вперед, развивалась, созда- вались новые машины и аппараты, которых раньше и в помине не было. В одних потре- бовалось поддерживать постоянное давле- ние пара, газа, воздуха, в других — постоян- ную температуру, в третьих — постоянный расход какой-нибудь жидкости или газа. Для того чтобы это делалось без участия человека, автоматически, изобретались все новые и новые автоматы-регуляторы. Они получили свое название от латинского слова «регуляре», что означает «приводить в поря- док», «поддерживать в порядке». Очень ответственную роль выполняли и выполняют регуляторы. Они освободили людей от необходимости постоянно следить за работой машин и различных установок. Они всегда на страже, всегда начеку. Более того: регуляторы управляют машинами и ап- паратами гораздо лучше, точнее и быстрее человека. А многие скоростные машины и установки вообще не могли бы работать без помощи регуляторов. Вот какие это важ- ные приборы! Во времена Ползунова и Уатта точно рас- считывать регуляторы не умели, в том числе и самые знающие, самые опытные инжене- ры. Делалось все, можно сказать, на глазок. Оказалось, что для точного расчета нужна целая наука, которая позже получила назва- ние «теория автоматического управления». Многие ученые пытались создать такую науку. Пытался, например, прославленный английский физик Джеймс Максвелл. Но да- же у него ничего хорошего не получилось. Способы расчета автоматических регуля- торов нашел в середине прошлого века рус- ский ученый Иван Алексеевич Вышнеград- ский. Почему именно он? А потому, что Иван Алексеевич был не только ученым-матема- тиком. Он прославился также как прекрас- ный инженер, изобретатель. С того времени и начала развиваться наука об автоматике. Теперь это большая, очень сложная матема- тическая наука. Что регулятор действует на машину — это хорошо видно. Но почему-то не замеча- ли раньше, что и машина, в свою очередь, действует на регулятор. Да и как он сможет 24
правильно работать, если машина не будет «сообщать» ему о своем состоянии? Такие воздействия, «сообщения» были названы об- ратной связью. Без обратной связи управлять нельзя. И не только в технике. Обратная связь и для живых организмов крайне важна. Попробуй, например, походить по комнате с закрытыми глазами — сразу на что-нибудь наткнешься. А все потому, что обратная связь перестала действовать, не получаешь ты сведений о том, где стол находится, где — стулья, а где — диван. В конце концов стало ясно, что законы управления везде одинаковы. Совершенно неважно, автомат управляет машиной или мозг — нашими руками и ногами. Тогда-то и родилась еще одна замечательная наука — кибернетика, наука о всеобщих законах управления. Все живые существа имеют органы чувств. У них есть глаза, чтобы видеть. Есть уши, чтобы слышать. Есть нос, чтобы ощу- щать запахи. Есть органы вкуса и осязания. Не видя, не слыша, не осязая — и люди, и животные, и птицы, и насекомые становят- ся беспомощными. Точно так же и автоматы — регулято- ры — не смогут управлять машинами, если не будут иметь своих «органов чувств». В технике, правда, они называются по-друго- му — датчиками. Ведь они дают сведения о том, что происходит в машинах и аппа- ратах. Возьмем для примера регулятор Ползу- нова. Какой там был датчик? Ну конечно же, поплавок. Именно он тонко чувствовал, из- менился ли уровень воды в котле или не из- менился. И если да, то в какую сторону — повысился или понизился. Со времени И. И. Ползунова были изо- бретены и созданы сотни различных датчи- ков, точных и чувствительных. Инженеры стремились и стремятся использовать для этого всевозможные явления. Давно известно, что если соединить кон- чики двух проводов из разных металлов (на- пример, взять один провод медный, а дру- гой из сплава константана) и кончики эти на- греть, то в проводах возникнет электриче- ский ток. Причем чем выше температура на- грева, тем больше напряжение тока. Вот тебе и датчик, «чувствующий» темпе- ратуру. Он получил название «термопара» и ныне широко применяется в автоматике при измерении температуры и контроле за ней. Говорят, что у человека пять органов чувств. А вот датчиков создано сотни. При- чем чувствительность их нередко выше, чем у наших глаз, ушей, кожи. При помощи тепловых датчиков можно измерить температуру даже на самых дале- ких планетах. В течение секунды наш глаз способен различить лишь до двадцати пяти световых вспышек, а искусственный «глаз»— фотоэлемент — улавливает до миллиона. Искусственное «ухо» слышит и такие звуки, которые нашим ушам совершенно недоступ- ны. Но это, конечно, не значит, что наши органы чувств плохи. У них тоже огромные возможности и солидные резервы! Народная мудрость утверждает: «Лучше один раз увидеть, чем сто раз услышать». Это действительно так. Поэтому давай свои- ми руками сделаем несколько датчиков и посмотрим, как они работают. «КАРУСЕЛЬ» Если ты помнишь, я обещал тебе расска- зать, как был устроен регулятор скорости Джеймса Уатта. Английский изобретатель взял два тяжелых металлических шара, при- крепил их к двум стержням, а стержни за 25
чему его регулятор также называли и назы- вают центробежным. Давным-давно сошли со сцены паровые машины. Они теперь почти не применяются, а регулятор, изобретенный около двух веков назад, по-прежнему в строю. Только теперь он используется для управления другими машинами — паровыми и газовыми турби- нами, моторами автомобилей и тепловозов. Он стал куда сложнее, чем старый, уаттов- ский, но датчик в нем тот же самый — цен- тробежный. ПОСЛУШНАЯ ТРУБКА концы подвесил к оси, вращавшейся от паро- вой машины. Получилось что-то вроде маленькой ка- русели. Уатт соединил ее рычагами с паро- вым клапаном. Когда ход машины ускорялся, шары от быстрого вращения расходились в стороны и тянули за собой рычаги. Паровой клапан прикрывался. Пара в цилиндр маши- ны начинало поступать меньше, и скорость ее восстанавливалась. Если же ход машины уменьшался — все происходило наоборот. Давай и мы с тобой сделаем маленькую модельку регулятора Уатта (рисунок 14). Точнее, модель самого датчика, так как ни паровой машины, ни парового клапана у нас не будет. Вырежь из картона кружок диаметром миллиметров 70. Точно в центре его проко- ли отверстие и вставь туда заостренную спичку. Получится самый обыкновенный вол- чок. Теперь возьми бумажную полоску дли- ной 70 и шириной 6-7 миллиметров. Пере- гни ее пополам и привяжи ниткой к оси волчка. К концам полоски прилепи по не- большому кусочку пластилина. Вот и весь датчик. Закрути волчок посиль- нее, и ты увидишь, как концы бумажной по- лоски вместе с пластилиновыми грузиками (они у нас выполняют роль шаров) немед- ленно разойдутся в стороны. Сила, которая их разводит, в физике называется центро- бежной, поскольку заставляет грузики «убе- гать» от центра, от оси. Она возникает при быстром вращении. Эта сила разводила в стороны и шары в регуляторе Уатта. Вот по- 26 Ты убедился, что автомат может «чувст- вовать» изменение скорости вращения. А как добиться, чтобы он «чувствовал» (если надо) изменение давления? И такой датчик придуман, и даже не одного, а нескольких типов. Самый простой из них сделан в виде изо- гнутой и сплющенной трубки. Один конец ее плотно закрыт. Второй — открыт. Если в
этот, открытый, конец трубки сильно подуть, то она немного распрямится, разогнется. Ес- ли уменьшится давление, она снова согнется. Значит, «чувствует» изменение давления. Инженеры называют послушную трубку по имени ее изобретателя трубкой Бурдона. Настоящая трубка Бурдона делается из прочного упругого металла. А мы с тобой сделаем ее из бумаги (рисунок 15). Из листа писчей бумаги вырежь полоску. Отогни у нее края, миллиметров по 20 с каж- дой стороны. Внутрь вставь тонкую деревян- ную или металлическую линейку. Отогнутые края смажь клеем. Наложи их друг на друга и плотно прижми. Затем разгладь по всей длине. Получится сплюснутая длинная трубка. Один конец ее заверни и заклей. Когда все высохнет, сверни трубку спи- ралью. А теперь попробуй подуть в ее от- крытый конец. Трубка развернется. Если же втянуть в себя воздух, уменьшить давление, она свернется опять, как настоящая трубка Бурдона. МОЖНО ЕЩЕ И ТАК Но датчик давления можно устроить и по- другому (рисунок 16). Отрежь от пластмассовой бутылки (в та- ких продают различные бытовые химиче- ские вещества) верхнюю часть. В горлышко ее вставь пробку с трубочкой. Обрезок бутылки накрой резиновой пленкой от надувного воздушного шарика. Натяни ее и закрепи двумя резиновыми кольцами. Под кольца подложи контакты, согнутые из медной, хорошо очищенной от изоляции проволоки. Они должны распола- гаться на разной высоте, в 2—3 миллимет- рах друг от друга. Необходимо также, чтобы один, нижний, касался резиновой пленки. Новый датчик готов. Испытаем его. Но Прежде — для удобства — я советую тебе подготовить к опыту батарейку — прикре- пить к ней лампочку (рисунок 17). Эта бата- рейка с лампочкой пригодится тебе в даль- нейшем не раз и значительно упростит ра- боту. Видишь, одна пластинка батарейки корот- кая, согнута под прямым углом и к ней плот- но приставлена лампочка. Кроме того, лам- почка прочно привязана к батарейке медной оголенной проволокой. Присоедини к одному из контактов дат- чика провод, которым лампочка прикрепле- на к батарейке. Другой контакт подключи к свободной пластинке батарейки. Готово? Подуй в трубочку, вставленную в горлышко бутылки. Это удобнее делать, если к трубочке подсоединить резиновую 27
трубку длиной 200—300 миллиметров. Плен- ка от напора воздуха выпучится, нижний кон- такт поднимется вместе с ней и прикоснется к верхнему контакту. Электрическая цепь замкнется, лам- почка загорится. Если же чуть уменьшить давление, контакты разомкнутся, лампочка погаснет. Выходит, и этот датчик «чувствует» изме- нение давления, что от него как раз и тре- буется. КАК ГАРМОШКА ДАТЧИКОМ СТАЛА Тебе приходилось когда-нибудь склады- вать из бумаги гармошку? Наверное, прихо- дилось. А ведь из нее тоже можно сделать
датчик давления, и притом весьма любопыт- ного устройства. Инженеры назвали его сильфонным, так как сама гармошка в техни- ке называется сильфоном (рисунок 18 а, б). Как складывать гармошку, я не стану под- робно и долго рассказывать. Внимательно рассмотри рисунок, и ты все сам поймешь. Советую только, перегибая бумагу, не то- ропиться, делать складки аккуратно, ров- но. Иначе получится плохая гармошка, плохой сильфон, а значит, и никудышный датчик. Лист бумаги (рисовальной) согни вдвое и сделай продольный шов (1, 2). Его надо склеить. Затем согни бумагу еще раз попо- лам (3). Сделай складки, мехи (4, 5). Подув с одного конца гармошки, раскрой ее и рас- правь. Концы подверни с обеих сторон и то- же склей их (6). Заготовь фанерку, деревянный брусочек- стойку и две полоски из жести. Гармошку-сильфон приклей к фанерке и сверху на гармошку наклей квадрат- ный листочек бумаги — «крышу». Контактные полоски прибей гвоздиками к стойке. Полоски должны быть располо- жены под небольшим углом друг к другу. Нижнюю согни, но так, чтобы она не прика- салась к верхней и лежала на «крыше» гар- мошки. В фанерке, под гармошкой, проделай от- верстие и плотно вставь в него металличе- скую или стеклянную трубочку длиной мил- лиметров 40. Осталось собрать электрическую схему. Она чрезвычайно проста. Для этого нужна батарейка с лампочкой и соединительные провода (концы их не забудь очистить от изоляции). От контактных полосок датчика провода должны идти и подключаться к ба- тарейке с лампочкой. Как это сделать, я уже тебе рассказывал. Если подуть в трубочку, гармошка-силь- фон раздвинется, приподнимет нижнюю контактную полоску и прижмет к верхней. Лампочка загорится. Если убавить давление, гармошка сожмется и контакты разомкнут- ся. Лампочка погаснет. Можно сделать еще интереснее. Датчик будет включать и выключать электрический моторчик, как в настоящем регуляторе. По- пробуй собрать такую электрическую схему с моторчиком. ПОЧТИ КАК У ПОЛЗУНОВА Если я тебя спрошу, как сделать датчик, «чувствующий» изменение уровня воды, уверен — ты сразу ответишь: «Очень про- сто, применить поплавок». Верно. Как раз на рисунке 19 такой датчик и нарисован. А де- лается он следующим образом. Достань стеклянную консервную банку объемом в половину литра. Если от нее со- хранилась металлическая крышка — очень хорошо. Она тоже пригодится. Из крышки вырежь мостик 1. Затем возь- ми небольшой отрезок проволоки (толщи- ной миллиметра 2 и длиной 120 миллимет- ров). Нужно его хорошенько распрямить мо- лотком и воткнуть в пробку 2. В ту же пробку с краю вбей маленький гвоздик. Соедини части датчика и налей в банку воды до половины. Прикрепи к гвоздику,
вбитому в пробку, к мостику и батарейке с лампочкой провода, и можно начинать опыт. Медленно подливай в банку воду. Уро- вень ее начнет повышаться, а вместе с ним будет подниматься и пробка-поплавок. Под- ниматься до тех пор, пока шляпка гвоздика не коснется мостика, перекинутого через банку. В этот момент контакт замкнется, лампочка загорится. Датчик просигналит: «Внимание! Банка полна!» КОГДА АВТОМАТУ ЖАРКО Я уже рассказывал тебе про датчик, кото- рый чувствителен к изменению температу- ры, про две соединенные вместе проволочки из разных металлов — термопару. Сделать ее самому трудно. Но есть и другие датчики. Один из них называется биметаллическим (рисунок 20). Слово «би» по-латински означает «два», «дважды». И в самом деле, нам понадобятся два разных металла. Заготовь две полоски: одну из жести, другую из алюминия (из старой кастрюли или кружки). Полоски должны быть одина- ковой ширины, но алюминиевая — чуть ко- роче. Положи их одну на другую и концы же- стяной загни. Чтобы полоски плотно прижи- мались, скрепи их скобочками из жести. Эту двухслойную полоску прибей к не- большой дощечке алюминиевой стороной кверху. В дощечке, у самого конца ее, вбей гвоздик, причем так, чтобы его шляпка была чуть ниже полоски. К гвоздику и полоске прикрепи провода от батарейки с лампочкой. Датчик положи полоской вниз на открытый чайник, стоящий на огне. Когда вода в чайни- ке начнет закипать, лампочка загорится. В чем же тут дело? При нагревании все металлы расширяют- ся, но не одинаково. Алюминий, например, расширяется сильнее, чем железо (жесть). От этого при нагреве двухслойная пластина изогнется, и тем больше, чем сильнее на- грев. А изогнувшись, она коснется гвоздика и замкнет электрическую цепь, включит лампочку. Если же температура уменьшится, поло- ска охладится, немного выпрямится и лам- почка погаснет: датчик «чувствует» измене- ние температуры. ВСЕМ НА ПОЛЬЗУ Как работает поплавковый датчик, тебе хорошо известно. А раз так, то давай сдела- ем один очень полезный для дома автомат. Думаю, что все домашние тебе за него ска- жут спасибо. Он изображен на рисунке 21. Это автомат для ванны. Часто так бывает: надо наполнить ванну, открыл краны, замешкался, глядишь — и пе- реполнилась она. Открывай пробку (а вода горячая!), сливай лишнюю воду. А вот если бы иметь автомат, который сам просигналил бы нам, что ванна уже на- полнилась до нужного уровня и краны пора закрывать. Какое удобство! Вот я и предла- гаю тебе сделать как раз такой автомат, сиг- нализатор. Потребуется нам немного: деревянная 30

дощечка по длине чуть шире ванны, дере- вянная планка, толстая проволока, кусок пе- нопласта и несколько гвоздей. Доску 1 обрежь так, чтобы она легла на бортики ванны. К доске прибей упоры 2. Они не позволят дощечке соскользнуть в воду. Из толстой проволоки (железной, медной или алюминиевой) сделай штырь 3. Один ко- нец его надо загнуть крючком (размеры крючка на рисунке указаны). Штырь должен свободно проходить сквозь отверстие в се- редине доски. К доске прибей стоику 4. На ней — скоб- ки 5 из проволоки. Скобки должны быть вби- ты так, чтобы крючок штыря ходил в них сво- бодно, без заеданий и перекоса. Осталось сделать поплавок 6. Выпили его из пенопласта. Чтобы поплавок прочнее дер- жался, с обеих сторон его надень на штырь обрезки резиновой трубки или шайбочки из толстой резины. Уровень воды в ванне задается положе- нием поплавка на штыре. Выше будет попла- вок — выше и уровень. Ниже стоит попла- вок — раньше раздастся сигнал, что ванна наполнилась. А сигналить можно разными способами. Самое простое — при помощи лампочки. Электрическая схема в этом случае очень не- сложная. Один конец провода прикрепляет- ся к крючку штыря. Другой — к гвоздю, вби- тому в стойку над крючком, на расстоянии 15—20 миллиметров. А дальше оба провода идут к батарейке с лампочкой. Ну а теперь пойдем в ванную и все прове- рим на деле. Установим доску с сигнализато- ром. Передвинем на нужную высоту попла- вок. Батарейка и лампочка могут находиться в другой комнате или на кухне. Открывай краны — и смело можешь уходить. Как только вода достигнет поплав- ка, тот начнет двигаться вместе с водой, и че- рез несколько секунд крючок штыря коснет- ся гвоздя. Лампочка загорится. Спеши в ван- ную и закрывай краны. Лампочка — хорошо, а звуковой сигнал все же лучше. Можно заниматься любым де- лом, а раздался сигнал, — значит, пора за- крывать воду. Поэтому я советую тебе сде- лать простейший звонок (рисунок 22). Для него нужен микромоторчик, чашечка от ве- лосипедного звонка, колесико из игры «Кон- структор», полоска жести, небольшая до- щечка и батарейка от карманного фонарика. Моторчик прикрепи на торце дощечки 1 скобой 2 из жести (прибей гвоздиками). К этой же дощечке привяжи проволочкой и батарейку, от которой будет работать мо- торчик. На ось моторчика надень колесико 3, ко- торое надо взять, как я уже сказал, из игры «Конструктор». Диаметр отверстия в колеси- ке немного больше диаметра валика мотор- чика. По этой причине оно крепится (с помо- щью винтика) не точно по центру и при вра- щении слегка «бьет». А это нам как раз и нужно. Ниже колесика закрепи на гвозде без шляпки чашечку от велосипедного звонка 4. Гвоздь вбей в дощечку на нужную длину. А чтобы чашечка прочно держалась, вставь в отверстие чашечки обломок спички. Мож- но использовать для этого и резиновое ко- лечко (посмотри на рисунок). В торец дощечки, над батарейкой, вбей два небольших гвоздика. К ним присоедини провода — один от батарейки, другой от мо- торчика. К этим же гвоздикам подведи два провода от сигнализатора. Его можно поста- вить в любом удобном месте, поэтому со- единительные провода возьми подлиннее. При вращении моторчика колесико нач- нет ударять по чашечке и звонок зазвенит. ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Любопытный будильник создан одной американской фирмой. Когда он утром на- чинает звонить, можно нажать кнопку с циф- рой «10». Ровно через десять минут будиль- ник зазвонит снова. Теперь можно нажать кнопку с цифрой «5». Будильник еще раз за- звонит через пять минут. И тут уж нужно вставать: в будильнике всего две кнопки. А эти часы созданы в Швейцарии. Разме- ром они чуть больше спичечного коробка, однако позволяют не только определять время, но и слушать радио, смотреть телепе- редачи, измерять пульс, делать различные вычисления. 32
Ровно гудят паровые турбины на элек- тростанциях. День и ночь вращают они ге- нераторы — машины, вырабатывающие эле- ктричество. Сами турбины вращаются па- ром. Он давит на лопатки турбинных колес, насаженных на вал в несколько рядов. Пар вырабатывается в котлах, нередко — огромных, высотой 20—30 метров. Полыхает в их топках жаркое пламя. Кипит в котле во- да, превращается в пар. По трубам он идет в турбину. Что значит управлять автомобилем или трактором, известно всем. А как управ- лять работой турбины или котла? Это значит делать так, чтобы вал турбины вращался с постоянной скоростью, в котле было до- статочно воды, в топке — топлива и воздуха (без него мазут и уголь гореть не будут), давление пара также должно быть постоян- ным. Как этого достигнуть? Ответ найден давным-давно. Авто- маты — регуляторы — действуют на кла- паны, через которые идет пар, вода, топ- ливо, воздух. Если пара требуется больше, клапан автоматически приоткрывается. Если потребуется меньше, клапан прикро- ется. То же самое — и с водой, топливом, воздухом. Такой клапан в автоматике называется регулирующим. Без него ни один регулятор работать не сможет. КЛАПАН ИЗ КАРТОФЕЛИНЫ Чтобы тебе яснее стало, как работает регулирующий клапан, сделай его модель (рисунок 23). Возьми пластмассовую пробку и крупную картофелину. Пробкой продави в картофе- лине углубление. Гвоздем проколи в пробке два отверстия, одно против другого. Карто- фелину тоже проколи насквозь. Вставь пробку в углубление, покрути, «притри» ее. А теперь попробуй подуть в отверстие с какой-либо стороны карто- фелины. Если отверстия в картофелине и пробке совпадут, станут друг против дру- га, воздух через них будет проходить легко, свободно. Медленно поворачивай пробку, и ты за- метишь, что дуть становится все труднее, воздуха проходит все меньше и меньше. Если начать поворачивать пробку в другую сторону, картина изменится: дуть станет, наоборот, легче, воздуха пойдет больше. Точно так же работает и настоящий ре- гулирующий клапан. И не только в паровых турбинах и котлах, но и в других машинах и аппаратах. А их — множество. 3 Простая автоматика 33
И АВТОМАТАМ НУЖНЫ «МУСКУЛЫ» / / Хорошо иметь умную голову. Но и силь- ные мускулы тоже не помешают. Внутри каждого из нас работает более шестисот мускульных «моторов». Мускулы, как и ор- ганы чувств, необходимы любому живому существу. Так же и автоматам: чтобы управлять машинами, им нужны свои «мускулы», нужна сила, и подчас немалая. Правда, самые первые регуляторы ни- каких специальных «мускулов» не имели. Датчик-поплавок в регуляторе И. И. Ползу- нова следил за изменением уровня воды в медном котле. И он же сам открывал и при- крывал водяной клапан. То же и в регуляторе Джеймса Уатта. Ты, конечно, помнишь, что расходящиеся шары там не только «чувствовали», какова скорость вращения вала, но и паровой кла- пан двигали, управляя машиной. Однако время шло, машины, котлы, ап- параты становились все мощнее, все огром- нее. Клапаны у них тоже значительно уве- личивались в размерах. Чтобы открыть или прикрыть такой клапанище, требовалась сила, какой у маленького датчика не было и быть не могло. «А почему бы не сделать по-другому? — задумались инженеры. — Пусть датчик сам регулирующий клапан не перемещает. Пусть он только включает какой-нибудь мощный двигатель — электромотор, на- пример. Для того чтобы включить мотор, большой силы ведь не потребуется». Это была отличная мысль. Попробовали. Получилось замечательно. Мощному двигателю ничего не стоит от- крыть или прикрыть самый большой, самый тяжелый регулирующий клапан. А коман- дует двигателем маленький, незаметный, но чувствительный датчик. Такие автоматы смогли уже управлять любой мощной тур- биной. Чаще всего в наше время «мускулы» автоматов — электрические, электромо- торы. Однако не всегда. Используется в качестве мощной силы и давление жидкого масла, которое под большим напором нака- чивается насосом в цилиндр с поршнем (рисунок 24). Масло давит на поршень, поршень — на стержень (в технике он называется што- ком), а шток открывает и закрывает регу- лирующий клапан. Датчику же (например, уаттовским шарам) остается лишь самая легкая работа — двигать маленькие пор- шеньки. Они называются золотником и уп- равляют подачей масла в цилиндр (на ри- сунке это хорошо видно). То направят его в левую часть цилиндра, и тогда поршень двигается вправо, а клапан, скажем, прикры- вается. То — в правую часть, и тогда пор- шень идет влево, а клапан открывается. Бывают и воздушные «мускулы». Их можно вот с чем сравнить — с велосипед- ным насосом. Тебе, наверное, приходилось
не раз им пользоваться. При движении ручки насоса из него вырывается воздух. А если, наоборот, в насос подуть? Тогда начнет дви- гаться ручка (рисунок 25). Примерно такой воздушный двигатель применяется и в авто- матике. А воздух — сила тоже большая! Однако какой бы тип двигателя ни ис- пользовался, электрический, масляный или воздушный, в автоматике его называют одинаково — исполнительным механизмом. «Исполнительным» — потому что самосто- ятельно он ничего не предпринимает. Он Инженеры чаще всего так стремятся устроить датчики автоматов, чтобы они о своих «ощущениях» сигналили электри- ческим током. Вспомним термопару — два проводка, кончики которых соединены вместе. При нагреве в термопаре рождается ток. Сигнал, однако, получается слабым. Его еще надо усилить. Электронный усилитель напоминает радиоприемник. Внутри у него тоже полно всяких радиодеталей. От датчика к усили- телю подводятся провода, по которым идет слабый ток. От усилителя идут другие про- вода. По ним усиленный ток бежит к прибору под названием «реле». Вот про этот важный прибор я и хочу тебе рассказать. Но сна- чала — о самом названии. Как удивились бы владельцы почтовых станций, если бы узнали, что такое привы- чное им слово «реле» будет употребляться спустя несколько веков совсем в другом смысле! Слово «реле» — французское. Появи- лось оно в те давние времена, когда не было еще ни паровозов, ни автомобилей, тем более самолетов. Люди ездили в конных экипажах — каретах и дилижансах. Лошади уставали в пути. Поэтому на до- рогах строились промежуточные станции, где изнуренные тяжелой работой лошади заменялись другими, отдохнувшими. Дили- жанс или почтовая карета могли продолжать путь, не снижая скорости. Промежуточные станции и получили название «реле». Долгое время к технике это слово не имело никакого отношения. Но вот в се- редине прошлого века во многих странах заработали электромагнитные телеграфы. Пока сообщения передавались на небольшие расстояния, дело шло неплохо. Но когда те- леграфные линии вытянулись на сотни и ты сячи километров, то обнаружились непри ятности, и крайне серьезные. Пущенный по проводам электрический телеграфный сигнал в пути настолько ослабевал, что на приемной станции разобрать его станови- лось просто невозможно. Как же быть? Телеграфисты нашли остро- умный выход. Они решили электрический сигнал несколько раз «перепрягать», как пе- репрягали когда-то на почтовых станциях утомленных лошадей. Для этого они при думали свое, телеграфное реле. Оно представляло собой катушку, обмо- танную тонкой проволокой. Внутри катушки помещался железный стержень — сер- дечник. Когда электрический ток проходил по обмотке катушки, сердечник намагничи- вался и притягивал к себе якорь — желез- ную пластинку. Якорь замыкал провода и к телеграфной линии подключалась све жая электрическая батарея. Она усиливала 35
пришедший издалека сигнал. Таким обра- зом, в путь до следующей станции, до нового реле, отправлялся сигнал усиленный. А там все повторялось. Конструкторам автоматики старое изоб- ретение телеграфистов очень пригодилось. Они стали подсоединять реле к усилителю. Усиленный сигнал включал реле. Для этого у него силы вполне хватало. А уже реле включало двигатель, управляющий регу- лирующим клапаном. Там, где применяется автоматика: на эле- ктростанциях, заводах, морских кораблях, в самолетах, — можно увидеть сотни не- больших симпатичных коробочек. Это и есть реле. Без них работа автоматики была бы немыслима. РЕЛЕ — ЭТО ПРОСТО А можно ли самому смастерить действу- ющую модель реле? Вполне возможно. Этим мы как раз с тобой и займемся сейчас. На пустую катушку 1 (из-под ниток) намотай медную проволоку толщиной 0,2—0,3 миллиметра (рисунок 26). Проволо- ЧЕРЕЗ ЗАДАННОЕ ВРЕМЯ ка должна быть непременно покрыта изо- ляцией. Обмотку надо сделать как можно ак- куратнее. Проволока должна занять всю катушку, а витки ее — лечь плотно один к другому. Готовую катушку поверх про- волоки оберни изоляционной лентой. Якорь 2 сделай из полоски жести, шири- ной 5 миллиметров, изогнув ее, как показано на рисунке. Из такой же полоски жести из- готовь контакт 3. Приложи контакт и якорь к катушке. Плотно обвяжи их нитками, а затем — для прочности — обмотай изоляционной лентой. В отверстие катушки вставь обрезок гвоздя 4 или маленький болтик. Они будут служить сердечником. Верхний край сер- дечника ровно опили напильником. Для того чтобы гвоздь (или болтик) держался в катушке прочно, оберни его бумагой. К якорю и контакту подсоедини два провода. Можно сказать, что реле готово, надо только его отрегулировать, отладить. Для этого потребуются две батарейки — с лам- почкой и без лампочки. Подключи батарейки к реле, как пока- зано на рисунке. Одна из батареек (та, ко- торая без лампочки) будет «питать» катушку реле. Другая необходима для «питания» лампочки. Если правильно выбрать зазор между якорем и сердечником, верно установить контакт, то реле будет работать хорошо, надежно. Стоит лишь подключить батарейку к обмотке катушки, как сердечник намаг- нитится и с хлопком притянет к себе якорь. Тот коснется контакта, и лампочка загорится. Отсоедини батарейку от катушки — сер- дечник размагнитится, якорь оторвется от сердечника и лампочка погаснет. Для опыта мы включаем лампочку, но с таким же успехом реле может включить и микромоторчик, а настоящее реле — мощный мотор, исполнительный механизм. Реле, которое ты сделал, далеко в сто- рону не откладывай. Оно тебе скоро при- годится, когда ты будешь мастерить другие автоматические устройства.

Кстати сказать, это реле называют элек- тромагнитным, поскольку в нем исполь- зуется электричество и магнитные силы. Но кроме него изобретены десятки реле других типов — более чувствительных, более быстродействующих и мощных: элек- тронные, фотоэлектрические (включаются под влиянием света), тепловые (эти сраба- тывают под действием температуры) и мно- гие другие. Бывает, что нужно включать какие-либо механизмы или устройства через опреде- ленные промежутки времени: включил — выключил, включил — выключил. И так — постоянно. На этот случай инженеры приду- мали реле времени. Таких реле тоже су- ществует много видов. Самое простое из них — механическое (рисунок 27 а, б). Давай сделаем его, и ты сам убедишься, как много интересной работы можно для него найти. Реле состоит из нескольких частей. Среди них — микромоторчик 1 и редук- тор 2. Все остальные части самодельные. К подставке 3 прибей маленькими гвоз- дями деревянный брусочек 4 для установки моторчика и редуктора. Оба они крепятся к подставке гвоздями и резинками. Валики мотора и редуктора соедини при помощи трубочки 5 — обрезка пласт- массовой изоляции от монтажного провода. На другой, выходной валик редуктора на- день кулачок 6. Сделай его из фанеры. Реле работает так. Кулачок, вращаясь, время от времени нажимает на контактную пластинку 7 из жести. Когда пластинка опу- скается, она касается головки винта. Когда свободна (кулачок поднят), прижимается к верхнему контакту 8, тоже сделанному из жести. Сзади на той же фанерной дощечке уста- нови две батарейки и прикрепи их резинкой. 38
Одна из батареек — для моторчика. Дру- гая — для того, чтобы работали модели. В подставку — перед пластинкой — вбей три гвоздика 9 для крепления проводов. У этого реле, пожалуй, один недостаток: оно требует покупного редуктора. А как по- ступить, если готового редуктора прио- брести не удастся? Очень просто. Тогда редуктор надо сделать самому (рисунок 28). Этот редуктор также крепится на фа- нерной дощечке 1. А вот моторчик располо- жен совсем иначе — на деревянной стойке 2. Прикрепи его с помощью скобы 3 из жести. Скобу прибей гвоздиками. Она должна прочно удерживать мотор на месте. На оси 4 (сделай ее из гвоздя) сидит шкив 5 с кулачком 6. Шкив состоит из трех деталей: двух картонных боковинок и сере- динки — кружка из фанеры. Боковинки при- клей к кружку и для прочности прибей еще четырьмя гвоздиками. Кулачок здесь точно такой же, как и в ре- РЕЛЕ ВРЕМЕНИ РАБОТАЕТ МОЛОТ-АВТОМАТ С давних пор люди научились ковать железо. Требовалось сделать, к примеру, плуг — докрасна раскаляли кусок железа и вручную тяжелыми молотами били по нему. Звенела наковальня, летели в сто- ле с заводским редуктором. Насади его на ось 4 вплотную к шкиву и скрепи их двумя гвоздиками. Шкив и кулачок должны плотно сидеть на оси и поворачиваться вместе с ней. Один конец оси вставь в отверстие, про- деланное в деревянной стойке 2, другой — в отверстие стойки 7 из жести. Метал- лическая стойка крепится винтами к до- щечке 1. Чтобы ось 4 не сдвигалась, надень на нее между кулачком и стойкой 7 не- сколько шайбочек или гайку. Пластинка 8 и контакт 9 по размерам такие же, как в реле с покупным редуктором. На шкив и ось моторчика надень резино- вое кольцо 10. Вращение оси моторчика передастся шкиву и кулачку. Но так как ось тонкая, а диаметр шкива раз в тридцать больше, то и вращаться он, а значит, и ку- лачок будут во столько же раз медленнее. В остальном работа реле с самодельным редуктором ничем не будет отличаться от работы первого реле. роны искры. Кузнецы поворачивали кусок и так и этак и били по нему, били. Ручным молотом удавалось отковать лишь небольшие детали. Поэтому века три назад появились механические молоты. Они приводились в движение водяными коле- сами вроде мельничных. Наконец в 1841 году
английский инженер и художник Джеймс Несмит изобрел паровой молот очень удач- ной конструкции. У него была высокая тяже- лая станина с широко расставленными «но- гами». Наверху — паровой цилиндр с пор- шнем. Молот Несмита являлся самой настоящей паровой машиной, но особого, специального назначения. Он поднимал вверх и бросал вниз тяжелый боек. Он мог отковать даже очень крупную деталь. Под его мощными ударами красные от жара заготовки пре- вращались в колеса турбин, в валы парохо- дов. Кузнецам (молот обслуживали несколь- ко человек) оставалось лишь поворачивать раскаленную заготовку да открывать кла- пан, через который в цилиндр молота по- ступал пар. Паровые молоты, подобные несмитов- ским, до сих пор можно увидеть на машино- строительных заводах. Давай и мы с тобой сделаем модель мо- лота, но только не парового, а электриче- ского. Это будет молот-автомат, работаю- щий по командам от реле времени (рису- нок 29). У него тоже есть станина 1. Сделай ее из жести, согни, как надо, и укрепи гвоз- диками на деревянном брусочке 2. Вместо парового цилиндра у молота будет катушка 3 (из-под ниток), обмотан- ная тонким изолированным проводом. Поверх провода оберни ее изоляционной лентой. С помощью этой же ленты прикрепи катушку к станине (к ее боковым выступам). Боек 4 сделай из обрезка толстого гвоздя. При работе молота он должен падать на наковальню 5 — кружочек из жести или тонкого листового алюминия. Нако- вальня прибивается в середине брусочка 2. Осталось подключить молот к реле времени. Но прежде чем присоединять провода, хорошо изучи электрическую схему. Бывает так: все сделано, а модель не работает, не включается моторчик, не за- гораются лампочки. Не отчаивайся. Значит, ты где-то допустил ошибку или плохо зачи- стил от изоляции провода. Проверь еще раз, проследи за цепью, и в конце концов все уладится. Один провод, идущий от катушки молота, прикрепи к гвоздику, соединенному с ниж- ним контактом реле (винтом). Второй про- вод от катушки— к гвоздику, соединенному 40 с батарейкой. Еще один провод, идущий от батарейки, подключи к винтику контакт- ной пластинки. Можешь пускать моторчик в ход. Зажужжит реле, завертится кулачок. Контактная пластинка то прижмется к голов- ке винта, то отойдет. С перерывами будет подаваться и ток в катушку молота. Задвигается боек: вверх-вниз, вверх- вниз. Внутрь катушки его втягивают магнит- ные силы, а при исчезновении тока он падает под действием собственного веса. МАЯК Что такое маяк, ты, конечно, знаешь. Очень это нужное и важное для морепла-
вателей сооружение. Маяки ставятся на под- ходах к портам, там, где корабли могут на- лететь на скалы или подводные камни. Ночью, в туман маяки посылают световые и звуковые сигналы: «Здесь — опасность! Будьте осторожны». А чтобы свет был лучше заметен, его делают мигающим. Обычно маяк — высокая башня. На са- мом верху ее, под стеклянным куполом, — мощный фонарь, мигающий огонь которого виден за несколько километров. Сделаем модель маяка (рисунок 30). Свет его будет включать и выключать реле времени. Башню склей из листа плотной бумаги. Получится цилиндр. Вверху и внизу разрежь его на дольки. Отогни их. Светить в нашем маяке будет лампочка от карманного фонарика. Ее надо установить в центре фанерного кружка 1. Для этого проделай в кружке отверстие. Лампочка должна вворачиваться в него с небольшим усилием. Перед тем, как лампочку ввернуть, вложи в отверстие полоску 2 из алюминия (рисунок 2). Вторым контактом для лам- почки будет служить пластинка 3 из жести. Крепится она винтиком с гайкой. Пластинка должна плотно прижиматься к лампочке. Кружок с помощью обычных канцеляр- ских кнопок прикрепи к башне. Но прежде подсоедини к лампочке два проводка и че- рез башню выведи их вниз, наружу. Лам- почку закрой прозрачным «колпаком» 4 из фотопленки. Крепится он тоже с по- мощью кнопок. Башню ярко раскрась и установи на не- большой фанерке, пришпилив за отгибы кнопками. В фанерку вбей два гвоздика и присоедини к ним провода от лампочки. Реле времени подключается так же, как и в модели молота. Включи моторчик, и маяк начнет посы- лать сигналы вспышками света. Особенно интересно смотреть на мигающий огонек, если в комнате погасить свет. Тогда это очень напоминает большой, настоящий маяк. В НОВЫЙ год Реле времени может оказаться очень кстати в новогодний праздник. Какой же новый год без елки? А какая праздничная елка без гирлянды мигающих лампочек? Вот реле времени как раз и поможет сделать мигающую елочную гирлянду (рисунок 31). Правда, гирлянда у нас будет совсем неболь- шая, так что украсить ею лучше всего ма- ленькую, настольную елочку. Для гирлянды тебе понадобятся четыре лампочки от карманного фонарика, медная проволока толщиной полмиллиметра, по- лоска жести шириной 5-6 миллиметров, изоляционная лента и тонкий изолирован- ный провод для соединения лампочек. Самое трудное при изготовлении гир- лянды — это подключение самих лампочек. У покупных елочных гирлянд лампочки ввин- чиваются или вставляются в миниатюрные патрончики. Лампочки сидят там прочно, плотно прижимаясь к контактам патрон- чиков. Своими руками такой патрончик не сде- лать: он слишком сложен по устройству. Но ничего. Конструктор, если он настоящий конструктор, всегда найдет выход из любого положения. Я тебе посоветую поступить вот как. Возьми медную проволоку толщиной пол- миллиметра и прикрути ее к цоколю лам- почки (1). Затем обмотай цоколь изоля- ционной лентой (2). Сделай это поаккурат- нее, надо, чтобы весь цоколь и проволока были покрыты изоляцией. Лишь внизу дол- жен остаться открытым «пятачок». К этому «пятачку» приставь второй контакт, выгнутый из полоски жести. Его тоже нужно тща- тельно обмотать изоляционной лентой вместе с цоколем (3). Проделай так со всеми лампочками. После этого каждую проверь отдельно, присоединив к батарейке. 41
Если лампочки горят, можно собрать их вместе, в гирлянду. Это уже просто. Отмерь достаточной длины куски проволоки. Концы их освободи от изоляции. Проводами со- едини лампочки. Гирлянда укладывается на ветви елочки так, чтобы с каждой стороны находилось хотя бы по одной лампочке. Электрическая цепь здесь такая же, как у молота и маяка. Реле будет то замы- кать, то размыкать ток, идущий через лам- почки. Они замигают. Особенно красиво выглядит гирлянда, если лампочки покра- сить в разные цвета акварельными красками, а включать ее в темноте. ДОМИК С МИГАЮЩИМИ ОКНАМИ Такой домик (рисунок 32 а, б) также может пригодиться как украшение для ново- годней елки. Делается он из плотной, чер- тежной бумаги. Сначала сделай чертеж выкройки. Не забудь провести и пунктирные линии. По ним бумагу надо перегибать. Прорежь окошки. С внутренней стороны выкройки заклей их желтой бумагой или цветной пленкой. Согни выкройку по пунктирным линиям и склей боковинки. Треугольными встав- ками 1 закрой проемы под крышей домика. Очень хорошо будет, если раскрасишь домик акварельными красками. К крыше можно приклеить вату: будто домик обсы- пан снегом. Внизу края стен отогни. За эти отгибы с помощью канцелярских кнопок домик крепится к фанерке-основанию 2. К батарейке, установленной на реле времени, прикрепи лампочку так, как ты это уже делал (рисунок 17). Собери электри- ческую схему. Она и здесь такая же, как у маяка, с одним только отличием. Посколь- ку реле времени будет находиться внутри домика, концы двух проводов, от моторчика и его батарейки, надо вывести наружу. Тогда будет легко включать и выключать мо- торчик, замыкая эти провода. Накрой реле домиком. Домик поставь где-нибудь под елкой и замкни ток. Мотор- чик придет в движение, лампочка замигает. Если потушить в комнате свет, то вид полу- чится замечательный: будто в лесу стоит одинокая избушка и приветливо манит огоньками своих окон. ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ДЯТЕЛ Любопытную игрушку можно сделать, применив реле времени. Это электрический дятел (рисунок 33). О дятле говорят: «Не дровосек, не плот- ник, а первый в лесу работник». И правда, 42

более трудолюбивую птицу нелегко сыскать. Прилипнет к стволу дерева и начнет долбить его своим длинным крепким носом: тук, тук, тук. По всему лесу стук этот слышен. А какой красивый наряд у дятла: красный берет, черный жилет, белая рубашка. И твой дятел должен быть не хуже. Фигурку его нарисуй на листе картона. Сделай таким образом. Начерти сетку и про- нумеруй ее клетки. Рисуй, переходя из клет- ки в клетку и глядя на чертеж. Тогда удастся нарисовать дятла точно и красиво. Вырежь фигурку и раскрась ее. Из двух дощечек сколоти стойку. На ней дятел висит. К стойке прибей два уголка 1. Сквозь них проходит ось (гвоздик), на ко- торой дятел поворачивается. На другой стороне стойки при помощи скобы 2 из жестяной полоски прикрепи катушку 3, обмотанную тонким изолирован- ным проводом. Она точно такая же, как у модели молота. Концы проводов от катушки присоедини к двум гвоздикам, вбитым в до- щечку-основание. К фигурке дятла привяжи гвоздь 4. Через отверстие в стойке он дол- жен немного входить в катушку. Когда ток пойдет по ее обмотке, возник- нут магнитные силы, которые втянут гвоздь внутрь катушки, и дятел ударит носом о стойку. Разомкнется цепь—дятел отки- нется назад. Так он и будет стучать все время. Как настоящий дятел. Очень похоже. ВЕСЕЛЫЙ КОТ А эту автоматическую игрушку назовем веселым котом (рисунок 34). В самом деле, он весело подмигивает своими зелеными глазами. Морду кота вырежь из картона. Жела- тельно, чтобы картон был белого цвета. Тогда проще будет его раскрасить. Можно также на темный картон наклеить белую бумагу. На месте глаз надо прорезать отверстия и с обратной стороны заклеить их кусочками полупрозрачной бумаги зеленого цвета. Против каждого глаза установи лампочку от карманного фонарика. Лампочки при- крепляются к фанерной дощечке 1. Как это делается, ты уже знаешь. 44
Фанерка с лампочками крепится к кар- тонке при помощи стойки 2, согнутой из жести, и винтов. Подключать к реле времени автомати- ческую игрушку надо немного по-другому, чем ты делал раньше. Здесь нам понадо- бятся оба контакта реле — и нижний, и верх- ний. Нижний будет включать одну лам- почку, зажигать один глаз. А верхний — включать вторую лампочку, второй глаз. Видишь, от каждой лампочки идут про- вода к одному и тому же гвоздику, соеди- ненному с пластинкой батарейки. Другие провода от лампочек подводятся к гвозди- стия. Они необходимы для того, чтобы иг- рушку можно было повесить на стену. Включи реле времени, и кот замигает глазами. Особенно это будет выглядеть забавно, если для глаз подобрать яркую бумагу. Провода, идущие от реле, возьми по- длиннее. Тогда его можно спрятать. Пусть твои друзья и знакомые сами догадаются, как работает этот автомат. Ты теперь убедился, сколько интересных автоматических устройств можно смасте- рить, используя реле времени. Но это да- леко еще не все. Подумай, и ты, наверное, кам, соединенным с винтами верхнего и ниж- него контактов. Хорошо изучи электри- сам сможешь предложить новые игрушки- автоматы с таким реле, а быть может, ческую схему, прежде чем собирать ее. и вещи, полезные для дома, для школы, В фанерке 1 по углам пробей два отвер- для кружка «Умелые руки». Нередко в технике требуется, чтобы какая-нибудь машина, какое-нибудь устрой- ство, прибор работали по заданной прог- рамме, то есть чтобы все у них происходило в строгом порядке, чередовалось в стро- гой последовательности. Одно такое устрой- 45
ство тебе хорошо известно. Его можно уви- деть на улицах. Его командам подчиняются и автомобили и пешеходы. Ты уже, наверное, догадался, что речь идет о светофоре. Автоматические светофоры появились на городских улицах не так уж и давно. У них, как известно, три «глаза»: красный, желтый и зеленый. Горит красный — стой на месте. Загорелся желтый сигнал: «При- готовиться!» Вспыхнул зеленый — машины замерли, пешеходы пошли. Значит, светофор работает по следую- щей программе: красный, желтый, зеле- ный, желтый, красный. Огни должны заго- раться именно в таком порядке. Но ведь это можно и на модели показать. Сделаем модель светофора и переключа- телей к нему. Начни со светофора (рисунок 35). Три его лампочки крепятся на щитке 1, сделан- ном из фанеры. Лампочки надо покрасить акварельными красками. Нижнюю — в зе- леный цвет, среднюю — в желтый, а верх- нюю — в красный. Щиток прибей к стойке 2, а стойку — к фанерной подставке 3. В подставку зако- лоти четыре небольших гвоздика для под- соединения проводов. Электрическая схема светофора соби- рается так. Соедини проводками друг с дру- гом все три винта, которыми прикреплены к щитку контактные пластинки, и выведи от них один общий провод Прикрути его к крайнему гвоздику и напиши рядом бук- ву «о», то есть «общий». От алюминиевых пологок, вставленных в отверстия для лампочек, отведи провода (всего три) и прикрепи каждый к своему гвоздику. Против одного гвоздика — для красной лампочки — напиши букву «к». Против другого — для желтой — букву «ж», а против третьего — букву «з». Светофор готов. Труднее сделать модель прибора, автоматически включающего и вы- ключающего лампочки в заданном порядке. Да и конструкция его может быть разной. БЕГ ПО КРУГУ Один из переключателей показан на ри- сунке 36. К небольшой дощечке 1 прибей фанерную стойку 2. Это корпус прибора.

Из тонкого алюминия вырежь кружок 3. Прочерти на кружке острым гвоздем две ли- нии, делящие его на четыре равные части. Прибей кружок к дощечке 1. Прибивать надо маленькими гвоздиками, во многих местах, в том числе и рядом с разделитель- ными линиями. Когда кружок будет хорошо прибит, разрежь его по линиям перочинным ножом на четыре дольки, сектора. Для переключателя необходим шкив 4. Состоит он из двух картонных боковинок и серединки — фанерного кружка. Боковые части приклей к кружку, а затем прибей еще четырьмя гвоздиками. В середину готового шкива вбей ось 5, сделанную из гвоздя с отрезанной шляп- кой или кусочка проволоки. Кончик нижней, более длинной, части оси надо расклепать, опилить напильником и загнуть. У самого шкива намотай на ось немного изоляционной ленты. Из жести вырежь две стойки 6. Продень нижнюю часть оси в отверстие стойки, а к концу оси прикрепи «хвостик» 7 из тон- кой стальной проволоки, например, струны. При вращении шкива «хвостик» будет дви- гаться, касаясь алюминиевого кружка 3, и замыкать ток, включать лампочки. Но чтобы шкив вращался, нужен дви- гатель. Моторчик желательно иметь с ре- дуктором, то есть типа РДП-1. Выходной вал такого моторчика вращается примерно в два с половиной раза медленнее, чем без редуктора. А в нашем случае это очень важно. Иначе лампочки будут переклю- чаться слишком уж часто. В каждый из секторов кружка 3, с краю, вбей по гвоздику. Но не забивай их до конца. К ним будем присоединять провода. На шкив надень резиновое кольцо 8. Осталось собрать переключатель. При- крепи винтами стойки шкива и моторчик. Резиновое кольцо 8 накинь на вал мотор- чика. К корпусу привяжи проволокой (через маленькие отверстия, пробитые в стойке 2) две батарейки, одну — для лампочек све- тофора, другую — для моторчика. Для под- соединения проводов в край дощечки вбей пять гвоздиков. Подключи к ним провода, как показано на электрической схеме. Разметь гвоздики буквами: «о» (общий), «ж» (желтый), «к» (красный) и «з» (зеленый). 48 Подключая светофор, соединяй проводами одноименные гвоздики на переключателе и светофоре. СО СТУПЕНЬКИ НА СТУПЕНЬКУ Переключатель можно сделать и по-дру- гому (рисунок 37). Как видишь, тут никакого переключающего кружка нет, но зато есть валик 1, выполняющий ту же роль. Валик — непростой. Сам он деревянный, а на нем на- клеена фольга 2, вырезанная ступеньками. Так сделано, конечно, не случайно. Именно это позволяет валику служить переключа- телем. Фольгу лучше взять уже наклеен- ную на бумагу. Она продается в магазинах «Юный техник» и предназначена для разных поделок. Можно также использовать упа- ковку от чая. К валику прикасаются пять узких пла- стинок 3. Вырезать их лучше всего из тон- кой листовой латуни, но и жесть подойдет. В технике такие пластинки называются щет- ками. Они скользят по фольге, каждая по своей ступеньке, и, замыкая электри- ческий ток, включают лампочки. Каждая
лампочка подсоединена проводами к своей щетке. И вот что получается. Пока одна щетка скользит по фольге, ее лампочка, например красная, горит. В это время другие щетки фольги не ка- саются. Сошла щетка с фольги — лампочка ее гаснет. Но в этот же момент своей сту- пеньки коснется другая щетка — и заго- рится другая лампочка, желтая. Далее на- ступит очередь третьей щетки и третьей лампочки, зеленой. Но ты можешь сказать: «Лампочек всего три, а щеток — пять. Почему?» А потому, что одна, крайняя правая щетка — общая для всех лампочек. Для желтой лампочки нужны две щетки (первая и третья слева), поскольку эта лампочка должна включаться дважды за один поворот — после красной и после зеленой. С обеих сторон валика (точно в центре) вбей гвоздики без шляпок. Они будут слу- жить осями. На ось справа надень шкив 4. Он такой же и делается точно так же, как шкив предыдущего переключателя. Прибей его гвоздиком к валику. И стойки 5 — такие же, как у того переключателя. Между стойками и валиком со шкивом надень на оси шайбочки 6 из жести или алюминия. Для вращения валика и тут больше подойдет моторчик с редуктором. Стойки, щетки, двигатель прикрепи винтами к фанерке 7. Снизу привяжи к ней две батарейки. В край фанерки вбей пять гвоздиков для присоединения проводов. Светофор-автомат работает хорошо, надежно. Но должен сказать, что переклю- чатели, которые ты сделал, можно приме- нить и для других целей. Например, для того, чтобы устроить новогоднюю гирлянду с разноцветными мигающими лампочками. ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Созданы говорящие дорожные знаки. Через радиоприемник, работающий в ав- томобиле, они оповещают водителя о по- вороте или перекрестке.
Слово «пневматикус» по-гречески означает «ветряной», «воздушный». О том, что в автоматике можно заставить работать воздух, было известно давно. И он стал ра- ботать. Инженеры создали воздушную ав- томатику, или пневмоавтоматику. Как же она действует? Есть пневморегуляторы. Так вот у них датчики посылают не электрические сиг- налы, а воздушные. Скажем, возросли обо- роты турбинного вала — датчик в ответ уве- личивает напор воздуха. Снизились оборо- ты — датчик уменьшает воздушный напор. Воздух от датчика по длинной трубке идет к прибору, который чутко улавливает изме- нение давления и отдает команду двигателю, исполнительному механизму. А тот, как ему и положено, закрывает или открывает регу- лирующий клапан. Как будто все хорошо. Да нет, не все. Чтобы получилось так, как я рассказал, в воздушном регуляторе нужно иметь мем- браны (перепонки), пружины, задвижки, заслонки, которые должны двигаться—сжи- маться, открываться, закрываться. А это — плохо. От этого уменьшается надежность автоматики. Столько деталей! Что-нибудь возьмет да и выйдет из строя. Снижается быстродействие: передвижение перепонок, пружин, заслонок требует времени. А в авто- матике каждая секунда дорога. Выхода вроде не было. И вдруг весной 1959 года в Москве в осо- бом Государственном списке регистри- руется изобретение чрезвычайной важности. Советскими инженерами был придуман но- вый вид автоматики — струйная автоматика, или пневмоника. Нет в ней ни мембран, ни пружин, ни заслонок — одни воздушные струи и больше ничего движущегося. Чтобы ты яснее понял и тверже запом- нил, что же такое пневмоника и как она ра- ботает, сделай несложный опыт. Возьми большую картофелину и вырежь у нее уголок (рисунок 38). Тебе понадо- бятся еще две трубочки (стеклянные или ме- таллические) диаметром миллиметров 5. Трубочки должны быть тонкостенными. Если не найдешь готовых, сверни их из жести на толстом гвозде. Проткни трубочками картофелину так, чтобы концы их встре- тились под прямым углом. Подуй в одну из них и подставь ладонь. Чувствуешь струю воздуха? А теперь попро- си подуть в другую трубочку кого-нибудь из твоих друзей. Ты сразу же заметишь, что первая струя отклонилась в сторону. Одна струя сдула другую. Но самое замечательное состоит не в этом. Оказывается, что сильную струю можно сдувать слабенькой. Выходит, слабая струя способна управлять сильной. Но какая от этого польза? Большая. Можно сделать такой струйный регулятор. Датчик пусть управляет слабой струей воздуха. Это для него легко. Слабая струя будет командовать сильной. А та — двигать поршень в цилин- дре, открывать и закрывать регулирующий
клапан. Видишь, какая интересная цепочка получилась. Сделать самому модель струйного регулятора нельзя. Это под силу лишь спе- циальному заводу. Но познакомиться с действием, работой струйного усилителя можно (рисунок 39). Тебе опять понадобится большая кар- тофелина. Торцы ее ровно обрежь. Середи- ну вырежь. Заготовь три трубочки. В кар- тофелину их надо вставить так, как показано на рисунке. Против трубочки 1 сделай от- верстие для свободного выхода воздуха. На трубочки 1 и 2 надень резиновые трубки длиной миллиметров по 200 каждая. Ну а теперь проведем новый опыт. Ты бу- дешь дуть в трубку 1 и создавать сильную струю воздуха. Трубку 2 отдай своему то- варищу. Пока нет сдувающей струи, воздух из трубки 1 идет прямо вниз и в трубку 3 почти не попадает. Но вот товарищ твой чуть дунул, и все изменилось. Через трубку 3 пошел воздух. Да еще какой сильной струей! Прекратил твой помощник дуть — исчезла и воздушная струя из трубки 3. Слабый сиг- нал управляет сильным. В автомат пришла слабая струя, а вышла сильная. Значит, ра- ботает наш усилитель! Сделай еще одно устройство, то, которое нарисовано на рисунке 40. Снова возьми большую картофелину. Сделай в ней вырез и вставь три трубочки. Две из них, обозна- ченные цифрами 1 и 2, расположи друг против друга. Сильная струя воздуха должна вырываться из трубочки 1 и попадать в тру- бочку 2. Слабая, командующая, струйка будет выходить из трубки 3. А теперь посмотри на рисунок 41. Тут к нашей необыкновенной картофелине под- соединен датчик, «чувствующий» изменение давления. К нему — батарейка с лампочкой. Сделай и ты так. Ведь датчик давления у тебя уже есть, ты его изготовил раньше. Подуй в трубку 1. Воздух попадет в труб- ку 2, а из нее — в датчик. Мембрана его вы- пучится, замкнет контакты, и лампочка заго- рится. Она все время будет гореть, пока ты дуешь. Ну а сейчас пусть подует в поперечную трубочку 3 твой товарищ. Сильная струя сдуется в сторону, давление в датчике по- низится, и лампочка погаснет. В этом опыте ты еще раз убедился, что одна воздушная струя может управлять другой воздушной струей. Но, конечно, пневмоника—техника куда более сложная. Инженеры нашли десятки и даже сотни различных способов (часто не- обыкновенно остроумных), как заставить в автоматике работать струи воздуха. Понятно, что детали для настоящей пневмоники делаются не из картофелин. Они, можно сказать, печатаются. Диковинно выглядят твердые пластинки, где проделано множество каналов, канальчиков, отверстий. Из таких пластинок можно собрать ав- томат, управляющий самолетными и ракет- ными двигателями. Пневмонику применяют на химических и металлургических заводах, атомных электростанциях и даже для управ- ления искусственным сердцем. Из деталей пневмоники собирают вычислительные машины и различные приборы. Струи воздуха действуют так нежно, текут так плавно, что каналы в деталях пнев- моники почти не разрушаются. Пневмоника может работать в таких условиях, выдержать которые другой автоматике трудно и даже невозможно: при тряске, при повышен- ной радиации, при сильной жаре и сильном холоде. Она не боится перегрузок и не- весомости.


«Я УВИДЕЛ ВРАЩЕНИЕ ЗЕМЛИ» Это сейчас каждый знает, почему день сменяется ночью, а ночь, в свою очередь, уступает место дню. Все от того, что Земля вращается. Но века полтора назад многие еще думали так: «А может, не Земля вра- щается, а, наоборот, Солнце вокруг нее ходит?» И требовали от ученых: «Нет, вы по- кажите нам это, да так, чтобы хорошо было видно. Вот тогда и мы поверим». И ученые искали простой и наглядный способ показать вращение Земли. Нашел его французский физик Леон Фуко. Сначала ученый использовал длинный маятник, подвесив его в Пантеоне — самом высоком здании Парижа. Направление ко- лебаний маятника — это было хорошо из- вестно — от поворота Земли не зависит. Земля поворачивалась, и маятник-гигант отмечал это рисками на песке. Однако Фуко был недоволен. Он считал, что вращение Земли можно доказать и другим, более удобным способом. Ученый решил использовать всем из- вестный волчок, его удивительное свойство. Неподвижный, он тотчас же сваливается на бок. Зато вращающийся необыкновенно устойчив. В 1852 году Фуко построил прибор, ос- новной частью которого был тяжелый брон- зовый волчок. Он вращался на оси внутри кольца. Это кольцо ученый установил в дру- гом кольце. А второе кольцо подвесил к стойке на тонкой шелковой ниточке. Такое сложное устройство понадобилось для того, чтобы волчок мог свободно пово- рачиваться во все стороны и занимать любое положение. К наружному кольцу ученый прикрепил длинную легкую стрелку. Самый кончик ее был расположен над линейкой с делениями. А чтобы видеть даже мельчайшие переме- щения стрелки, Фуко поставил над линейкой микроскоп. «Как называется ваш прибор?» — спра- шивали Фуко. «Я называю его гироско- пом», — отвечал ученый. Это название он составил из двух гре- ческих слов: «гирос» — «вращение» и «ско- пео» — «смотреть». Фуко сильно раскрутил волчок и приль- нул глазом к микроскопу. Прошло несколько 54 секунд. Стрелка дрогнула. Кончик ее чуть переместился. Ученый затаил дыхание. Все происходило так, как он и предполагал. Земной шар поворачивался. Вместе с ним поворачивались и стол, и стойка. Кольцо же со стрелкой оставались на месте, повер- нуться им не позволял волчок. Казалось же, что движется стрелка. Вскоре Фуко выступил перед француз- скими учеными. «Я увидел под микроскопом вращение Земли, — объявил он,— однако я думаю, что мой прибор, гироскоп, можно использо- вать не только для этого». ПОЧЕМУ ГИБЛИ КОРАБЛИ! Хорошо было морякам, плававшим на деревянных судах. Пользовались они обычными компасами. Магнитная стрелка точно указывала им, где — север, где — юг. Но лет двести назад появились железные корабли. На них уже стояли машины и раз- ные железные механизмы. Железные части корабля мешали ком- пасу работать нормально. Магнитная стрелка притягивалась к ним. Если она указывала на север, то теперь это вовсе не означало, что север как раз и есть в той стороне. «Ох уж эти магнитные стрелки, — жа- ловались бывалые капитаны,—они совсем потеряли голову. Так и жди беды». И верно, в 1853 году один за другим уто- нули, налетев на скалы, пять больших ан- глийских пароходов — новеньких, только что спущенных на воду. Через год произошла катастрофа еще более страшная. О подводные камни, не- ожиданно выросшие на пути, разбился ан- глийский пассажирский пароход «Тэйлор». Из пятисот двадцати восьми человек, нахо- дившихся на его борту, погибли двести де- вяносто. Стало ясно: магнитные стрелки на железных судах не могли указывать пра- вильный путь в море. Надо было отказаться от старых компасов. Но чем заменить их? И тогда моряки вспомнили о приборе физика Фуко, о его гироскопе. Вспомнили о замечательном свойстве волчка упорно сохранять свое первоначальное положение. Нельзя ли его использовать вместо магнит- ной стрелки?
Действительно, если взять гироскоп, направить ось его волчка одним концом на север, а другим — на юг и сильно рас- крутить, то волчок так и будет стоять, как бы корабль ни поворачивался. Разумеется, до тех пор, пока вращается. Значит, надо все время его раскручивать моторчиком. И тут уж никакие железные части корабля вреда принести не смогут. Чем не компас! И В МОРЕ, И В НЕБЕ Однажды американский изобретатель Эльмер Сперри купил своим детям игру- шечный волчок. Игрушка показалась ему за- нятной. Он сам с удовольствием запускал её много раз и все больше удивлялся за- мечательному свойству волчка — его устой- чивости. Сперри хорошо знал о бедах моря- ков, понимал, что нужен новый компас. «Вот над чем стоит поломать голову», — поду- мал он. Создать компас с волчком, гирокомпас, как стали его называть, оказалось чрезвы- чайно трудным делом. Более четырех лет работал Сперри, пока гирокомпас его стал действовать. Но к этому времени и другие изобретатели добились неплохих результа- тов. Старший сын Сперри Лоуренс был летчиком. Авиация в те годы делала лишь свои первые шаги. Самолеты, или, как тогда говорили, аэропланы, были еще крайне не- надежными. Недаром их называли «летаю- щими этажерками». И Сперри частенько слышал жалобы сына на неустойчивость самолетов. У Сперри возникла мысль применить волчок для управления аэропланом. «По- чему бы не попытаться присоединить волчок к воздушным рулям?» — спрашивал он себя. Он пробовал сделать и так и этак. Наконец решил, что самолетный волчок, автопилот, можно показать в действии. Летом 1914 года в Париже проходила Всемирная промышленная выставка. Здесь- то и был показан первый автопилот. В один из жарких летних дней Лоуренс Сперри поднял в воздух свою крылатую машину. В самолете находился также ме- ханик. Самолет описал круг. Зрители — а их не- мало собралось в тот день на выставке — замерли. На крыло вышел человек! Это был механик. А летчик? Он поднял обе руки вверх. Машина летела, управляемая волч- ком. Летела ровно, и стоявший на крыле человек не мог нарушить ее равновесия. НАДЕЖНЫЙ помощник пилотов Трудный экзамен выдержал автопилот в 1930 году, во время перелета из Лос-Анд- желеса в Нью-Йорк, через всю Северную Америку. Это был первый сверхдальний бес- посадочный рейс с автопилотом. Летчик держал штурвал всего шестнадцать минут — при взлете и посадке. Остальное время ма- шина летела под управлением волчков. И они не подвели. Тринадцать часов спустя самолет благополучно приземлился на аэро- дроме в Нью-Йорке. Сегодня ни один полет по дальнему маршруту не совершается без автопилота — надежного помощника летчиков. День ли, ночь ли за бортом, ясная погода или туман, он ведет огромную машину уверенно и точно. А держать самолет в равновесии гораздо труднее, чем автомобиль или автобус. Те опираются на твердую землю. Самолет находится в воздухе. Он может «клюнуть» носом или, наоборот, задрать нос. Может накрениться на крыло. Может, наконец, сбиться с курса. Как же автопилот устроен и как он работает? 55
Управляют самолетом три волчка. Один из них следит за отклонением носа самолета вверх и вниз. Нос начнет, к примеру, подни- маться. Повернется вверх и весь самолет. Волчок же останется в прежнем положе- нии. Он включит электромотор, который двигает рулем высоты. Руль отклонится и вы- ровняет самолет. Точно так же действуют и другие волчки: тот, который следит за креном, и тот, ко- торый не позволяет самолету сбиваться с курса. Но управляют они, понятно, своими рулями. Пассажиры удобно устроились в мягких креслах. Приветливые стюардессы разносят ужин. А самолет мчится со скоростью 900 километров в час на огромной высоте, и ру- лями его командуют маленькие волчки, каждый из которых может свободно на ла- дошке поместиться. ВОЛЧКИ ЛЕТЯТ В КОСМОС Но если самолетом еще удается управ- лять без автопилота, то на космической ракете без волчков обойтись никак невоз- можно. Не будь их — не смог бы полететь в космос Юрий Гагарин и другие герои-кос- монавты. Не было бы орбитальных станций и рейсов автоматических аппаратов к дале- ким планетам. Ничего бы этого не было. По космическим меркам человек думает слишком медленно. Если космонавт затра- тит всего одну секунду на то, чтобы решить, как и что делать, ракета пролетит за это время 8 километров! Колоссальная скорость полета, огромная точность, с которой нужно ракетой управ- лять, не позволяют человеку взять управ- ление на себя. Это делают за него автоматы, в том числе такие, внутри которых быстро вращаются волчки. И ракета, поднимаясь в небо, может, подобно самолету, отклонить нос туда или сюда. И она может накрениться. Может также сбиться с заданного курса. А этого допустить никак нельзя. Поэтому на ракете нужны волчки. Один следит за отклонением носа. Другой — за креном. Третий — за кур- сом. И если необходимо, действуют на рули. Волчки управляют ракетой, когда она стартует с космодрома, помогают выводить ее на орбиту вокруг Земли. Однако и там, в космосе, дел у них не убавляется. Ты, конечно, видел на фотографиях или по телевизору, что по бокам у косми- ческого корабля распростерты большие крылья. Но это вовсе и не крылья, а солнеч- ные батареи. На орбитальной станции «Мир» они тоже есть. «Крылья» покрыты особыми пластин- ками. Под действием солнечного света в них возникает электрический ток. А электри- 56
ческая энергия очень нужна в космосе. Она обогревает корабль и станцию, на ней работают многочисленные приборы. Чтобы энергии было вдоволь, батареи всегда должны быть повернуты к Солнцу. За этим строго следят волчки. Они же удер- живают корабль в правильном положении, когда тот подходит и причаливает к орби- тальной станции. Но если на космическом корабле, где есть космонавты, волчки крайне необходи- мы, то на автоматических межпланетных станциях и подавно. И там они всегда в рабо- те, всегда начеку, ведут станцию к Венере или Марсу строго по заданной трассе. Был когда-то волчок лишь детской иг- рушкой. Потом стал научным прибором. Начал служить на море. Наконец поднялся за облака. А теперь уже и в космосе летает. Все-таки удивительная это штука — волчок! ЗНАКОМЫЙ НЕЗНАКОМЕЦ Настоящий гироскоп тебе пока не сде- лать. Даже взрослому человеку, мастеру, вручную, без сложных станков и специаль- ных материалов хороший гироскоп не из- готовить. Другое дело — волчок, вращаю- щийся быстро и долго. Сделать его под силу и можно с ним провести любопытные опыты, понаблюдать за его поведением. Вот я и предлагаю тебе заняться изготовлением Возьми кусок (Дан&уььл толщиной 4 милли- метра и циркулем начерти на нем круг ди- аметром 100 миллиметров. Аккуратно выпили кружок 1, напильником выровняй его края. Старайся, чтобы получился диск правильной формы, вырезанный как раз по линии, начерченной циркулем. Точно в центре диска проделай отвер- стие диаметром около 6 миллиметров. В это отверстие вставь ось 2. Выстрогай ее из ровной палочки. Сделай это также как можно аккуратнее (при изготовлении при- бора, подобного гироскопу, точность и ак- куратность особенно важны и необходимы/. Ось должна плотно входить в отверстие диска, а сам он ровно, без перекосов и зазоров, ложиться на выступ наконечника Так же плотно должна надеваться на ось 57
катушка 3, предназначенная для намотки пускового шнура. А вот катушке 4, напротив, нужна свобода. Здесь ось сделай немного тоньше, чтобы верхняя катушка могла легко вращаться и сниматься. Говоря точнее, это не полная катушка. Один буртик у нее отпили и гладко зачисти торец. Ось тоже отполируй мягкой наждачной бумагой. Понадобится тебе еще метра полтора крепкого тонкого шнура, например, лески из капрона. Намотай шнурок на нижнюю катушку, надень на ось верхнюю. Поставь волчок прямо и, держась рукой за верхнюю катушку, резко потяни за шнурок. Волчок придет в быстрое вращение. После этого верхнюю катушку можно снять. Волчок будет продолжать вращаться, пока силы трения и сопротивление воздуха не оста- новят его. Чем ровнее, чем глаже поверхность, тем дольше вращается наш «гироскоп». Довольно долго он вертится на донышке тарелки. Здесь и опыт можно провести. Запусти волчок посильнее. Потом быстрым, резким движением взмахни тарел- кой и подбрось волчок сантиметров на 20— 30 вверх (рисунок 43). Он взлетит не кувыр- каясь и так же ровно, устойчиво «призем- лится» на тарелку, продолжая вращаться как ни в чем не бывало. И все же ось волчка не всегда стоит строго вертикально, ровно. Понаблюдай за ней. Видишь, она чуть качается, описывает в воздухе конус. Ученые это давно заметили и назвали такое движение волчка латинским словом «прецессия». Она возникает вследствие того, что наш волчок не уравновешен полностью. С одной стороны его диск чуть тяжелее. Кроме того, при запуске волчка строго вертикально поставить его не удается. Сила тяжести и вызывает прецессию. Прилепи к краю диска маленький кусочек пластилина, и ты заметишь, что прецессия усилится. Любопытно: подобное же движение со- вершает и наш земной шар. Ведь он тоже волчок. Чтобы еще раз убедиться в свойстве волчка сохранять свое положение постоян- ным, сделай простой, но интересный опыт. Вырежь из картона кружок диаметром 180 миллиметров. В центре кружка проткни отверстие и продень в него шнурок длиной около метра (рисунок 44). Чтобы шнурок не выскочил, привяжи к нему спичку. Повесь кружок в проеме двери, и можно приступать к опыту. У тебя получился маятник. Качни его. Кружок будет болтаться как попало. Это естественно. Так и должно быть. А теперь возьмись за спичку, натяни шнурок, а другой рукой резкими ударами по ребру кружка сильно его раскрути. Отпусти маятник. Совсем другое дело! Никаких вихляний, кувырков. Кружок кача- ется, сохраняя один и тот же наклон, посто- янное положение своей невидимой оси вра- щения. Да и как же иначе? Ведь он — волчок! ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Если в автомобиле установить волчок и быстро его вращать, то машина может иметь всего два колеса, как велосипед или мотоцикл. Она не будет падать не только во время движения, но даже на стоянке. Такую необыкновенную устойчивость ей придаст волчок. И двухколесные автомобили уже построены. Правда, опытные, для ис- пытаний. Оказалось, что с морскими волнами можно бороться при помощи тяжелых вол- чков. Их устанавливали внутри больших пас- сажирских судов. Устойчивость волчков передавалась океанским пароходам, и те шли спокойно, почти не качаясь даже при сильном волнении. 58
<

ПРИБОР БРАТЬЕВ ДОРОНИНЫХ Было время, когда с парашютом отважи- вались прыгать лишь немногие. Самый пер- вый прыжок с воздушного шара был совер- шен осенью 1797 года французским возду- хоплавателем Жаком Гарнереном. В тот день в парижском парке Монсо собрались тысячи людей. Отвага Гарнерена была всем известна. Он совершал удивитель- но смелые полеты. Но броситься вниз с голо- вокружительной высоты! Такого еще никто и никогда не делал. Полет начался в шестом часу вечера. Под шаром был прикреплен шелковый купол па- рашюта. На его шнурах висела корзина с воздухоплавателем. Спустя несколько минут шар поднялся на высоту километра и казался не больше мяча. Здесь Гарнерен перерезал веревку, соеди- нявшую шар с парашютом. Корзина вместе с воздухоплавателем стремглав полетела вниз. «Это выглядело столь устрашающе, — вспоминал один из зрителей, — что крик ужаса пронесся в толпе». Однако парашют быстро раскрылся. Гар- нерен, стоя в корзине, размахивал флагом. Люди кричали, хлопали в ладоши. Через не- сколько минут бесстрашный воздухоплава- тель находился уже на земле. С воздушного шара прыгать было до- вольно просто. Но вот появилась авиация. Первые самолеты часто падали и губили под своими обломками пилотов. Конструкторы задумались: как применить парашют и на са- молете, как разместить его на быстро летя- щей крылатой машине? Задача оказалась не- легкой. Пробовали укладывать купол и стропы парашюта на фюзеляж самолета, под спе- циальную крышку. Считалось, что при ава- рии летчик потянет за рычаг, сбросит крыш- ку, парашют раскроется и вытащит пилота из кабины. А если на самолете случится пожар? Или купол парашюта зацепится за хвостовое опе- рение аэроплана? Что делать тогда? Это был плохой, неудачный парашют. Выход нашел наш, русский изобретатель Глеб Евгеньевич Котельников. Произошло это в 1910 году. Интересно, что Котельников не был ни летчиком, ни инженером. Он был драматическим артистом. Однажды на авиационных состязаниях Котельников увидел, как самолет русского авиатора Льва Мациевича разрушился в воз- духе на высоте 400 метров. Мациевич выпал из машины и разбился насмерть. «Гибель молодого летчика, — вспоминал Глеб Евгеньевич, — глубоко меня потрясла. Я решил во что бы то ни стало построить па- рашют, предохраняющий жизнь пилота от смертельной опасности. Я превратил свою небольшую комнату в мастерскую и более года работал над изобретением нового пара- шюта». Котельников предложил укладывать ку- пол и стропы парашюта в ранец, который с помощью ремней крепился бы на спине пи- лота. В опасную минуту летчик должен был покинуть самолет, раскрыть ранец, купол па- рашюта оказался бы на свободе и через се- кунду-другую наполнился воздухом. Это была блестящая идея. Авиационные парашюты, действительно, стали ранцевыми. Родился парашютизм — спорт смелых и от- важных. Парашютисты прыгали с огромных высот. Камнем неслись к земле, совершая затяжные прыжки. Но чем больше развивался парашютизм и росли рекорды, тем все нужнее становился прибор, который сам, автоматически рас- крывал бы парашют в заданное время, на заданной высоте. Мало ли что может случиться с летчи- ком? Болезнь, ранение. Пилот не в состоянии раскрыть парашют. Тогда за него это сдела- ет автомат. Снова изобретатели принялись за работу. Из всех приборов, предложенных в 30-е го- ды и рассмотренных строгой комиссией, луч- шим оказался автомат трех московских сту- дентов, трех братьев — Николая, Владимира и Анатолия Дорониных. Они учились в железнодорожном инсти- туте, но сильно заинтересовались парашют- ным автоматом. Не сразу им удалось соз- дать этот прибор — небольшую коробочку с часовым механизмом внутри. Настойчи- вость, упорный труд победили. Надежность прибора Дорониных была поразительной. Во время испытаний братья забивали своим изобретением гвозди, со всего размаха бросали его на пол, а прибор все равно срабатывал в положенное время. Парашютный автомат братьев Дорониных 61
был хорошо принят советскими летчиками и парашютистами. Поднимаясь в воздух, они никогда не забывали присоединить его к па- рашюту. Многим из них автомат спас жизнь, вовремя раскрыв парашют. Конечно, за минувшие годы парашютные автоматы значительно усовершенствовались. В них теперь используется не только часовой механизм, но и прибор, «чувствующий» вы- соту (по изменению давления воздуха). Ав- томаты стали еще надежнее и точнее. ПАРАШЮТ РАСКРЫВАЕТСЯ САМ Давай и мы займемся парашютной авто- матикой. Сначала сделаем модель парашю- та (рисунок 45), которая может пригодиться тебе во время игр на воздухе, где-нибудь на лужайке, вдали от деревьев, крыш и элек- трических проводов. Парашют раскрывается сам. Однако для него не понадобится сложный автоматиче- ский прибор вроде того, что был создан бра- тьями Дорониными. У нас все будет значи- тельно проще. Начинай с главного. А главное у парашю- та — это его купол 1. Для него лучше взять небольшой лоскут легкой синтетической тка- ни (желательно яркого цвета). Выкрои кру- жок. Края его полезно обметать, чтобы нит- ки на кромке держались прочнее. В центре купола проткни гвоздем маленькое отвер- стие. Раздели кромку купола на двенадцать равных частей и в отмеченных карандашом местах пришей двенадцать строп из тонких шелковых ниток. Готовая стропа должна иметь длину 200 миллиметров. На конце каждой стропы завяжи петель- ку. Петельки понадобятся для крепления строп к палочке-стреле 2. На расстоянии 250 миллиметров от нача- ла стрелы сделай две маленьких «зарубки» и к ним с помощью нитки, вдетой в петельки, привяжи стропы парашюта. Верхний конец стрелы продень в отверстие купола и обвяжи ниткой. С этой целью на конце стрелы также делаются «зарубки». Осталось изготовить катапульту — не- сложное, но ответственное устройство. Де- лается катапульта из двух катушек 3, склеен- ных буртиками. Перед тем как склеивать ка- тушки, у нижней отпили один буртик. Стрела с парашютом выбрасывается в воздух при помощи резиновых лент 4. Их
можно отрезать от медицинского резиново- го бинта (он продается в аптеках) или от велосипедной камеры. Для того чтобы уве- личить силу броска, ленты лучше взять двой- ными. Крепятся (привязываются) они к ка- тушке при помощи тонкой проволоки и сверху обматываются изоляционной лентой. Нижние концы лент прикрепи к кожа- ному или клеенчатому «язычку» 5. Он будет служить упором для стрелы. Привязывать здесь следует вдвоем. Концы лент продень в отверстия «язычка». Растяни резину, а твой помощник туго обмотает ее проволокой. Для запуска парашюта вставь стрелу в катапульту до упора. Левой рукой возьмись за верхнюю катушку, а правой сильно натяни ленты вместе со стрелой. Направь катапуль- ту вверх и отпусти стрелу. Она взлетит мет- ров на 20. Поток воздуха будет сначала при- жимать купол к стреле и не позволит ему раскрыться. В верхней же точке, наоборот, воздух ворвется под купол и раскроет его. Парашют вместе со стрелой начнет плавно снижаться. ПОЛЕТ НА СТРЕЛЕ Занятная получилась модель, но можно сделать и более интересный парашют, снаб- женный автоматом для раскрытия купола (рисунок 46 а, б). Правда, этот автомат будет работать иначе, чем настоящий. Там, как я уже сказал, используется часовой меха- низм и прибор, «чувствующий» изменение давления воздуха с высотой. Самому такой не изготовить. В нашем автомате мы исполь- зуем силу трения. А чтобы забросить пара- шют высоко вверх, применим лук. Лук — давнее изобретение. Искусными лучниками были египтяне и древние греки. И все же самые лучшие старинные луки ни в какое сравнение не могут идти с современ- ными спортивными, сделанными из особого дерева, пластмасс и металлических сплавов. Столь совершенный лук нам с тобой, конеч- но, тоже не смастерить. Сделаем попроще, и нас он вполне устроит. Заготовь прут длиной метра полтора и толщиной в самой толстой части миллимет- ров 20—30. Лучше всего брать ясень, клен, орешник или дуб. Но подойдут и другие по- роды деревьев. Очисти прут от коры, аккуратно срежь сучки и оставь на несколько дней сушиться. Утолщенную часть прута обстрогай так, чтобы она была примерно равной по толщи- не второй, более тонкой части. На концах сделай вырезы для крепления тетивы из прочного крученого шпагата. Расстояние от середины лука до тетивы должно быть равно 14—15 сантиметрам. Проверить это легко и без линейки. Положи кулак на середину лука и отставь вверх боль- шой палец. Если палец касается тетивы, значит, все в порядке. Отложи лук в сторону и займись парашю- том. Как и в первой модели, он вырезается из легкой синтетической ткани, но больше по размеру. Диаметр его — 400 миллиметров. Он имеет восемь строп. Внизу к стропам привяжи грузик, например, небольшой гвоздь. Ну а теперь перейдем к самому сложно- му — к изготовлению стрелы. Это необыч- ная стрела. На ней крепится ранец с парашю- том. На ней же находится и автомат, ко- торый раскрывает парашют, когда стрела поднимется высоко вверх. Нужен ровный прут длиной 800 милли- метров и толщиной в основании 12—13 мил- лиметров. Очисти его от коры, сучков и вы- суши. Из железной проволоки (для этого очень подходят разогнутые канцелярские скрепки) сделай на стреле петельки 1, 2, 3, 4. Для это- го тонким гвоздиком пробей в стреле отвер- стия. Вставь в них петли, а концы проволоки загни так, как показано на рисунке. Ближе к концу стрелы проволокой при- крепи ранец 5. Выкраивается он из лоскута какой-нибудь тонкой ткани. На одной сто- роне ранца сделай прорезь, а на другой — проволочную петельку (для нее также мож- но использовать канцелярскую скрепку). Для шпильки 6 нужна железная или мед- ная проволока толщиной миллиметра полто- ра. К этой шпильке при помощи проволочно- го кольца присоедини резиновый жгут 7, со- стоящий из восьми резиновых полосок ши- риной 5 миллиметров. Они отрезаются от медицинского резинового бинта или вело- сипедной камеры. К другому концу жгута прикрепи крючок 8. Почти у самого начала стрелы привяжи резинку 9, а к ней — крючок 10. 63

Перед петлей 2 на стрелу аккуратно на- мотай резинку 11. Для нее нужно использо- вать одно из тех колец, какими упаковывают продукты. Кольцо надо разрезать. Получит- ся резиновый шнурок. Кончик его привяжи к стреле тонкой проволокой. Затем, сделав четыре витка, привяжи и другой кончик. Осталось совсем немного. К резинке 9 привяжи прочную нитку длиной миллимет- ров 300, а к нитке — шпильку 12, сделанную из канцелярской скрепки. Отмерь еще око- ло метра той же нитки и к концу ее привяжи шпильку 13, также сделанную из скрепки. Можно сказать, что работа закончена, ав- томат готов к действию. Заряди его. Не зацепляя крючок резинок 7 за петлю 4, продень большую шпильку 6 в петлю 2, да- лее—под первый виток резинки 11, нако- нец— в петлю 1. Шпильку расположи так, чтобы ушко ее находилось между петелек 3, и вставь в них и ушко шпильку 13. Затем на- тяни резинки 7 и зацепи их крючком 8 за пет- лю 4. Натяни также и резинку 9 и крючок ее зацепи за большую шпильку позади петли 2. Настал момент и парашют уложить. Это несложно. Сверни купол тючком, положи на раскрытый ранец, закрой его, продень в прорезь петлю и запри ранец шпилькой 12. Длинную нитку привяжи к середине лукц. Все, автомат взведен. Стрелу с парашю- том можно отправлять в полет. Направив лук стрелой вверх, натяни тетиву (следи при этом, чтобы длинная нитка не зацепилась за что-нибудь) и выстрели. Что же произойдет? Длинная нитка натянется и выдернет шпильку 13. Резинки 7 начнут вытягивать длинную шпильку из-под резинки 11. По- следняя станет тормозить движение шпиль- ки. Та должна освободиться лишь к тому мо- менту, когда стрела достигнет наибольшей высоты. В это же время отцепится и крючок резинки 9. Она потянет за привязанную к ней нитку и выдернет шпильку 12, то есть рас- кроет ранец. Парашют вылетит на свободу и наполнится воздухом. Стрела же упадет на землю. Но не думай, что все получится так легко и просто. Прежде чем автомат начнет хоро- шо работать, его надо отрегулировать. Сила трения непостоянна, а от нее зависит ско- рость движения большой шпильки и, значит, время, через которое парашют раскроется. Время это можно уменьшить, если шпильку смазать каким-нибудь жиром, и увеличить, если продеть ее под два или три витка ре- зинки 11. Не сразу регулировка удастся. Не исключены и «аварийные» запуски. Только хорошо отлаженный автомат будет работать надежно. ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ На большой скорости у летчика просто не хватит сил покинуть потерявший управление самолет. Ураганный поток воздуха букваль- но приковывает его к сиденью. Вот почему потребовалась катапульта — кресло, кото- рое выбрасывается из кабины вместе с лет- чиком взрывом порохового заряда. От пило- та требуется лишь одно — потянуть за крас- ную ручку. Все остальное произойдет автоматически. Американскими конструкторами созда- ны сверхзвуковые самолеты с отделяющи- мися кабинами. При аварии летчики могут включить специальный ракетный двигатель, кабина отделится от самолета, и над ней автоматически раскроется парашют. Когда по телевизору будут показывать запуск нашей космической ракеты, при- смотрись внимательно к ее верхушке. Ты за- метишь там утолщение, похожее на шляпку гриба. Под «шляпкой» установлены порохо- вые ракетные двигатели системы аварийного спасения, сокращенно — САС. «Шляпка» прикреплена к космическому кораблю. Если случится авария, часть корабля вместе с кос- монавтами автоматически отделится и ра- кетные двигатели САС унесут ее подальше вверх. А там раскроется огромный парашют, и космонавты плавно опустятся на землю Сложной была посадка советских автома- тических станций на планету Венера. Три па- рашюта один за другим должны были рас- крыться: вытяжной, увода, главный. Потом главный парашют отстреливался, и аппарат уже до самой Поверхности планеты опускал- ся на тормозном щитке. Он, подобно полям шляпы, опоясывал станцию. Только так и уда- валось затормозить стремительный полет межпланетного автомата и сделать посадку его безопасной. 65 5 Простая автоматика
БАТИСФЕРА Нелегок был путь человека в небесные выси, но так же непросто было проникнуть ему и в морские пучины. В начале 30-х годов стало известно о смелых опытах американ- ских исследователей В. Биби и О. Бартона. Первый был ученым-зоологом. Второй — инженером. Объединило их желание побы- вать в таинственных океанских глубинах. Требовался аппарат, который позволил бы осуществить дерзкий замысел. И Бартон такой аппарат создал. Это был прочный стальной шар диамет- ром около полутора метров. Внутри шара помещались баллоны с кислородом, устрой- ство для поглощения углекислого газа, вы- деляемого при дыхании, прожектор, венти- лятор, телефон и научные приборы. Биби и Бартон с трудом протискивались через не- большой люк (к счастью, оба были худоща- выми людьми) и занимали места в тесной кабине. Батисфера (такое название аппарат полу- чил от греческих слов: «батис» — «глубина» и «сфера» — «шар») была отлита из самой прочной стали. Но риск оставался серьез- ный. От напора воды могли лопнуть кварце- вые стекла трех окошек-иллюминаторов. Вода могла прорваться в том месте, где в батисферу проходил телефонный провод. И все же главная опасность заключа- лась не в этом. При спуске в море батисфе- ра раскачивалась на стальном тросе в палец толщиной. Если бы трос, не выдержав натя- жения, оборвался, батисфера, весившая две с половиной тонны, упала бы на морское дно. Поднять ее с большой глубины никто бы уже не смог. Обрыв троса означал для исследо- вателей верную гибель. Но Биби и Бартон были отважными людь- ми. Они неоднократно погружались в своем аппарате, каждый раз на все большую и большую глубину. В августе 1934 года ис- следователи достигли глубины 923 метра. Этот рекорд продержался пятнадцать лет. Как сделать спуск на рекордные глуби- ны более безопасным? Над этим задумался и основоположник космонавтики К. Э. Циол- ковский. Ученый предложил отказаться от привязных батисфер. Глубоководный ап- парат, утверждал он, должен обладать спо- собностью плавать, как поплавок. Корпус аппарата Циолковского тоже имел форму шара. Снизу ученый планиро- вал прикрепить груз—балласт. С грузом аппарат плавать не мог и, опущенный в море, начал бы погружаться. Достигнув дна и выполнив научные наблюдения, гидронавты должны были сбро- сить груз. Тогда аппарат устремился бы к по- верхности. НЕУГОМОННЫЙ ПРОФЕССОР Подобный аппарат был построен, но са- мых больших глубин и на нем достигнуть не удалось. Требовался подводный снаряд какой-то особенной конструкции. Изобрел его швейцарский профессор Огюст Пиккар. Любопытнейшим человеком был этот профессор. Ты помнишь Жака Паганеля, ге- роя романа Жюля Верна «Дети капитана Гранта»? Так вот, Огюст Пиккар внешне да и поведением очень напоминал Паганеля. Долговязый, в больших очках, с длинными до плеч волосами. Он одинаково хорошо мог писать и левой и правой рукой, чем при- водил в восторг своих студентов. Рассеян- ный, он часто забывал пообедать, если ему не напоминали об этом. Прежде чем осваивать морские глуби- ны, Пиккар построил гигантский воздушный шар и поднялся на нем на высоту 16 кило- метров, в стратосферу. Он говорил: «Откры- вать новые страны, взбираться на высочай- шие вершины, странствовать по неизвест- ным небесным просторам, пронзать лучом прожектора царство вечной тьмы — да, ра- ди этого стоит жить». Глубоководный аппарат Огюста Пикка- 66
ра был чем-то вроде подводного дирижаб- ля. У него имелся поплавок — большой бак, наполненный бензином. К поплавку крепи- лась прочная стальная гондола — шаро- образная кабина для гидронавтов. Кроме того, в аппарате находился запас балласта — железной дроби. Под ее тяже- стью аппарат медленно опускался на дно. Понемногу высыпая дробь, скорость спуска замедляли. Выпуская из поплавка бензин, спуск, наоборот, можно было ускорить. Подводная лодка, даже самая лучшая, не может опуститься на те глубины, на ка- кие аппарат Пиккара погружался совершен- но свободно. Лодку невозможно сделать такой же прочной, как гондола подводного дирижабля. Не боится напора воды и его по- плавок с бензином. Вот почему аппарат вы- держивал колоссальное давление и дости- гал рекордных глубин. Пиккар назвал его «батискафом», что в переводе с греческого означает «глубоководный корабль». Много раз сам изобретатель погружался в море. Он достиг таких глубин, о которых раньше даже не мечтали. А в конце 1960 го- да сын профессора, Жак Пиккар, опустился в батискафе «Триест» в Марианскую впади- ну, на глубину почти 11 километров. В самое глубокое место Мирового океана. Гондола слегка потрескивала от напряже- ния. Однако не это взволновало в тот миг Жака Пиккара. Его поразило другое: он уви- дел рыбу, настоящую рыбу с хвостом и плав- никами. Небольшую, длиной всего сантимет- ров 30. Но живую! Это был ответ ученым, которые не верили, что на глубине 11 кило- метров живут рыбы. БАТИСКАФ-АВТОМАТ Сделаем и мы с тобой модель глубоко- водного аппарата. Он будет напоминать ба- тискаф Пиккара и действовать автоматически (рисунок 47). У модели — деревянный кор- пус-поплавок 1, немного похожий на кор- пус настоящего батискафа. Внизу подвешен груз 2, напоминающий гондолу глубоковод- ного корабля. В качестве груза используй большую гай- ку (под винт диаметром 18 миллиметров). Если не найдется подходящей гайки, можно взять округлый камешек, обвязать его про- волокой и сделать петельку для подвеши- вания. Грузик удерживается между двумя стой- ками из жести 3 (они прибиваются к корпусу гвоздиками). Грузик висит на штырьке 4, сде- ланном из канцелярской скрепки или про- стой проволоки. Опыты с моделью батискафа лучше всего проводить в ванне, налив в нее побольше во- ды. Когда модель батискафа утяжелена гру- зиком, она плавно идет вниз и ложится на «грунт». А что же заставит ее всплыть? Ну- жен автомат, который бы отделил грузик. Сделай его так. К штырьку, на котором висит грузик, прикрепи двойную резинку 5 и зацепи ее за гвоздик в корме батискафа. Резинку можно взять любую: от авиамо- дельного мотора, отрезать ленточку от ре- зинового бинта или велосипедной камеры. Резинка натянется, но вытащить штырек из стоек не сможет. Этому будет мешать ку- сочек (столбик) сахара 6, вставленный между штырьком и упором из двух гвоздиков без шляпок (на рисунке они хорошо заметны). Когда же аппарат опустится на дно и по- лежит там минутку-другую, «выполнит зада- ние», сахар растает, резинка выдернет шты- рек, освободит груз, и батискаф благопо- лучно поднимется на поверхность «моря».



ОТКУДА ДУЕТ ВЕТЕР! Как определить, откуда дует ветер — се- верный он или южный, западный или восточ- ный? Для этого еще в давние времена был изобретен флюгер — стрела с хвостовым оперением. Воздушный поток нажимал на ее хвост и поворачивал стрелку концом как раз в ту сторону, откуда дул ветер. Флюгер послушно следовал за направлением ветра. Недаром и поговорка сложилась: «Послуш- ный, как флюгер». Иногда флюгеры делались в виде фигур людей, зверей, ярко раскрашивались или даже покрывались золотом. В центре Таллин- на, столицы Эстонии, на высокой башне есть знаменитый флюгер «Старый Томас». Он изображает старинного солдата, охраняю- щего город. Мы с тобой сделаем флюгер без особых украшений, но зато особенный по другой причине (рисунок 48 а, б). Он позволит определять направление ветра, не выходя из комнаты. Большое удобство! На улице дождь, мокнуть не хочется. А в этом и необ- ходимости нет. Повернул выключатель — и видишь: ветер — северный, восточный, за- падный... Такой флюгер можно назвать родствен- ником автоматических устройств, так как он сам передает свои показания на большое расстояние электрическими сигналами. Его стрелку 1 сделай из деревянной рей- ки. Спереди рейку заостри. Сзади пропили паз для хвостового оперения 2. Впрочем, пропил не обязателен. Оперение, фанерку, можно просто прибить к рейке. Теперь определи, где находится центр тяжести стрелы с оперением. Для этого по- ложи ее на ребро тонкой линейки или лез- вия ножа и найди такое положение, когда она находится в равновесии: ни нос, ни хвост не перевешивают. Отметь карандашом по- ложение линейки и в этом месте гвоздем пробей отверстие для оси. Флюгер поворачивается на оси 3, сде- ланной из гвоздя. Гвоздь без шляпки вби- вается в круглую деревянную стойку 4. Стре- ла должна двигаться легко, но в то же время не болтаться, хорошо держаться на оси. Для подачи сигналов флюгер снабжен указателем 5. Согни его из медной или алю- миниевой проволоки толщиной 1,5 — 2 мил- лиметра и укрепи на стреле. К концу указа- теля привяжи кисточку 6 из мягкой тонкой проволоки. Длину кисточки возьми с запа- сом. При наладке флюгера лишнее можно будет обрезать. Обрати внимание, что указатель скреп- лен со скобкой 7. Она делается из алюми- ния или жести и прибивается к стреле. От- верстие в скобке пробей уже после того, как закрепишь ее. Оно должно совпадать с от- верстием в стреле. Выпили из фанеры кружок 8. Диаметр внутреннего отверстия в нем должен быть таким, чтобы кружок плотно сидел на стой- ке 4. Перед тем как надеть фанерный кружок на стойку, прибей к нему другой кружок из тонкого алюминия. После этого металличе- ский кружок разрежь перочинным ножом на четыре равные части — сектора 9 и в каж- дом проколи или пробей невдалеке от на- ружной кромки по отверстию. Они понадо- бятся для того, чтобы прикрепить провода. Кружок 8 можно надеть на стойку 4. Он будет держаться прочнее, если его укрепить при помощи упора 10 — деревянного бру- сочка, прибитого к стойке. К секторам 9 привяжи провода. Концы их должны быть хорошо зачищены от изоля- ции, продеты в отверстия в секторах и на- дежно прикручены. Длину проводов надо выбирать с таким расчетом, чтобы можно было протянуть их от места установки флю- гера до сигнальной дощечки — пульта 11. Еще один провод прикрепи у самого ос- нования оси 3, а поверх надень шайбочку 12. Сделай ее из жести. Надень флюгер на ось и покрути из сто- роны в сторону, проверь легкость его вра- щения. Ножницами подстриги кисточку 6 так, чтобы она плавно и мягко скользила по алюминиевому кружку, не задевала за края разрезов, не задирала их, но в то же время касалась двух соседних секторов. Это очень важно. Если кисточка будет касаться в месте разреза лишь одного сектора, флюгер не сможет посылать на пульт правильные сиг- налы. Но пора заняться и самим сигнальным пультом. Именно на нем должно быть вид- но, какое положение занимает в данный мо- мент флюгер и, значит, в каком направле- нии дует ветер. 71
Для пульта тебе понадобятся фанерка и две рейки. Кроме того, четыре лампочки от карманного фонарика и батарейка к ним, шесть винтиков с гайками, небольшие гвоз- ди и полоска жести. По рисунку сделай разметку фанерки 11. Циркулем начерти на ней круг диаметром 110 миллиметров. Здесь должны быть уста- новлены лампочки. Проведи четыре линии, пересекающие круг и делящие его на во- семь равных частей. Поставь обозначения: «С» (север), «Ю» (юг), «3» (запад), «В» (во- сток). А те места, где будут находиться лам- почки, обозначь так: «СЗ» (северо-запад), 72
«СВ» (северо-восток), «ЮВ» (юго-восток), «ЮЗ» (юго-запад). К фанерке прибей две рейки 13, обрезав их как раз по ширине пульта. Рейки будут служить опорами. Лампочки в отверстиях должны сидеть плотно. Один контакт, 14, сделай из алюми- ния, другой, 15, из жести. Выключатель 16 также делается из жести. Батарейку 17 прикрепи с нижней стороны пульта двумя проволочками. У края пульта, также с нижней стороны, вбей пять гвоздиков 18 для крепления про- водов. Можно собирать электрическую схему флюгера. Не торопись. Найти ошибку будет труднее, чем сделать все постепенно и пра- вильно. Сначала соедини друг с другом все алю- миниевые контакты 14 и общий провод от них прикрепи к одной из пластинок батарей- ки. Вторую пластинку ее соедини с винтиком выключателя 16, а второй винтик выключа- теля— с одним из гвоздиков 18. Против гвоздика напиши букву «О» (общий). К каждому из контактов 15 подсоедини свой провод, всего четыре, а провода эти — к гвоздикам 18. Против одного гвоздика на- пиши «ЮЗ», против другого — «ЮВ», про- тив третьего — «СВ», наконец, против чет- вертого — «СЗ». К тем же четырем гвоздикам подключи провода, которые ты прикрепил раньше к секторам 9. Чтобы это сделать правильно, тебе по- надобится магнитный компас. По компасу надо так укрепить стойку флюгера, чтобы разрезы на кружке 8 «смотрели» строго по сторонам света: один — на север (на тор- це кружка поставь букву «С»), другой — на юг (обозначь его буквой «Ю»), третий — на запад («3»), четвертый — на восток («В»). После чего уже не составит труда обозна- чить сокращенно, какой из секторов кружка соответствует северо-западу, какой — севе- ро-востоку и так далее. Установив флюгер и разметив кружок 8, легко разметить и провода, идущие от сек- торов. Привяжи к каждому проводу по бу- мажке с надписями: на одной — «СЗ», на другой — «СВ», на третьей — «ЮЗ», на чет- вертой — «ЮВ». Соединяя флюгер с сигнальным пуль- том, надо строго учитывать эту разметку и соединять «северо-западный» провод именно с «северо-западным» гвоздиком, а, скажем, «юго-восточный» — с «юго-во- сточным». К гвоздику, обозначенному буквой «О», подсоедини провод, прикрепленный к оси 3. Как же работает пульт? О чем сигнали- зируют его четыре лампочки? Если схема собрана правильно, то «про- честь» показания пульта нетрудно. Горит лампочка, стоящая рядом с обозначением «СЗ», — значит, дует северо-западный ве- тер. Если же горят одновременно две лам- почки, «СЗ» и «СВ», то можно с уверенно- стью говорить: «Ветер — северный». Для удобства пользования пультом сде- лай такую табличку. КАКИЕ ЛАМПОЧКИ ГОРЯТ НАПРАВЛЕНИЕ ВЕТРА СЗ северо-западный св северо-восточный ЮВ ЮГО-ВОСТОЧНЫЙ юз юго-западный СЗ и св северный СВ и ЮВ восточный ЮВ и ЮЗ ЮЖНЫЙ ЮЗ и СЗ западный Взглянул в табличку — и все сразу ста- новится ясным. СИЛЬНО ЛИ ДУЕТ ВЕТЕР! Но знать лишь направление ветра — ма- ло. Ветер бывает разным — слабым, сред- ним, сильным. А сила его определяется ско- 73
ростью, то есть тем расстоянием, которое преодолевается воздушным потоком (он и есть ветер) за одну секунду. Можно услышать, как говорят: «Слабень- кий сегодня ветер, всего два-три метра в секунду». Верно, при таком ветре листья на дере- вьях начинают шелестеть, и только. Но чем больше скорость ветра, тем боль- ше его и сила. При скорости 6—8 метров в секунду — умеренном ветре — качаются ветки. При ветре 9—10 метров в секунду — свежем — шумят верхушки деревьев, а на воде появляются волны. У сильного ветра скорость — 11—12 мет- ров в секунду. При 16—18 метрах в секунду ломаются ветви деревьев. Ветер со ско- ростью 20 метров в секунду — страшен. Это 74
уже шторм. Он срывает с домов крыши, вы- рывает с корнем деревья. Сильнее и страш- нее шторма — ураган, когда ветер дует со скоростью 30 метров в секунду и более. Однажды в Англии разразился сильней- ший ураган. Он вырвал с корнем, сломал и раскидал на огромном пространстве более двухсот тысяч деревьев. Разрушил около ты- сячи домов. Разбил о прибрежные камни множество судов. В этом урагане погибло несколько тысяч человек. И подобные слу- чаи не редки. Для определения скорости ветра тоже есть приборы. Они называются анемомет- рами (от греческих слов «анемос» — «ве- тер» и «метрео» — «меряю»). Чаще всего это вертушки. Ветер вращает их. Движение вертушки передается зубчатым колесам счетчика. Посмотрит метеоролог на стрелки счетчика, посмотрит на часы и может вычис- лить скорость ветра. Но уже есть такие анемометры — элек- тронные ветромеры, которые не требуют никаких вычислений, сразу скорость ветра показывают. Мы сделаем с тобой автоматический анемометр, но только другой конструкции (рисунок 49). Это тоже вертушка. Для нее нужны три легкие пластмассовые баночки (из-под плавленого сыра) 1. Из алюминиевой проволоки 1,5—2 миллиметра толщиной (лучше брать алюминиевую, так как все де- тали в анемометре должны быть как можно легче) сделай крестовину 2. Делается крестовина при помощи гвоздя. Возьми два куска проволоки длиной пол- метра каждый, сложи вместе и средней ча- стью намотай на гвоздь. Затем свяжи их тон- кой проволокой. Три конца разведи под рав- ными углами, а от четвертого оставь лишь кусочек длиной 50—60 миллиметров. К трем длинным концам прикрепи баночки. Анемометр вращается на оси 3 (исполь- зуй тот же гвоздь, на котором делал кресто- вину). Ось вбивается в ровный торец стой- ки 4. На ось надень шайбочку 5. Сделай ее из жести, алюминия или латуни. Шайбочка уменьшит трение крестовины о торец стой- ки, сделает вращение более легким. А это очень важно для анемометра, для его хоро- шей работы. К стойке 4 привяжи штырек 6 из проволо- ки (подойдет та же проволока, что и для кре- стовины). Для надежности укрепи его еще и гвоздиком 7. На крестовине есть кисточка 8 из тонкой проволоки. Перед тем как прикрепить ее, короткий конец крестовины обрежь так, что- бы он не доходил до штырька миллиметров на 5—6. Привязав кисточку, подбери ее дли- ну. Кисточка должна легко касаться штырька, не сгибать его, не наклонять. К оси 3 присоедини провод (его надо при- вязать у самого основания оси и закрыть шайбочкой 5). Другой провод прикрути к штырьку 6. Провода должны быть достаточно длин- ными для того, чтобы соединить анемометр с сигнальным пультом. Связывать провода из нескольких кусков не рекомендуется. Это уменьшит надежность работы анемометра. Пульт делается из фанерки 9. На ней укрепляется всего одна лампочка 10. Есть выключатель 11, такой же, как у флюгера. Электрическая схема анемометра про- ста, и собрать ее совсем нетрудно. Для при- соединения проводов с нижней стороны пульта вбей два гвоздика 12. Работает анемометр так. Ветер давит на чашечки и вращает крестовину. При враще- нии кисточка 8, пробегая мимо штырька 6, на мгновение касается его и тем самым за- мыкает электрическую цепь, включает лам- почку. Та загорается короткими вспышками. Чем больше скорость ветра, тем быстрее вращается крестовина и тем чаще загорает- ся лампочка. Если есть секундомер, можно даже точно подсчитать частоту вспышек. Но делать это не обязательно. Достаточно и «на глаз» оценить скорость ветра: часто мигает лампочка — ветер быстрый, сильный, редко мигает — ветер тихий. ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Люди, потерявшие зрение, могут читать лишь специальные книги, отпечатанные осо- быми знаками. Их можно распознавать на ощупь. А вот электронное устройство, изо- бретенное английскими учеными, способно читать любую книгу. При этом оно перево- дит обычные буквы в знаки для слепых. Вы- пуклые «буквы» появляются на пластинке, к которой при чтении нужно прикасаться пальцами. 75
Знать, какая завтра будет погода, какие ожидаются весна, лето, зима, осень, важно всем. А чтобы это знать, нужно внимательно и регулярно следить за температурой возду- ха, его давлением и влажностью, за коли- чеством выпадающих осадков. Существует целая наука о погоде — метеорология. При- думаны различные приборы для наблюде- ния за погодой. Многие из них автоматиче- ски записывают свои показания. При помощи барометров определяется давление воздуха. С помощью термомет- ров — его температура. Гигрометры — вла- гомеры — показывают влажность воздуха. Без этих и других приборов прогнозиро- вать погоду невозможно. А они тоже близ- кие родственники автоматики. К ДОЖДЮ ИЛИ К СОЛНЦУ! Очень большое влияние на погоду оказы- вает атмосферное давление, то есть сила, с которой воздух давит на поверхность Зем- ли. Уменьшается давление — дело к дождю идет. Увеличивается — погода будет ясной, солнечной. Для измерения атмосферного давления, как я уже сказал, изобретены спе- циальные приборы — барометры. Но уче- ные давно приметили, что в природе немало и живых «барометров», например, в расти- тельном мире. Около четырехсот видов растений чутко реагируют на изменение давления воздуха, а значит, и на изменение погоды. К примеру, перед дождем акация и гори- цвет выделяют нектар — сладкий сок, при- влекающий насекомых. Сильно пахнет перед дождем смородина. А клен, цветы канны да- же «плачут»: на краях их листочков появля- ются капельки воды. Клевер, мимоза при уменьшении атмосферного давления скла- дывают свои листья. Шиповник, фиалка, оду- ванчик в этом случае закрывают свои цветы, а кувшинки прячутся под водой. Вот как хит- ро устроила природа живые «барометры». БАРОМЕТР ИЗ БУТЫЛКИ Но нельзя же все время наблюдать за по- ведением растений. Да и не всегда растение, чувствительное к давлению воздуха, — ря- дом. Поэтому давай сделаем простой баро- метр (рисунок 50). Достань большую прозрачную бутылку. Заполни ее на одну четвертую часть подкра- шенной водой. Бутылку плотно закрой проб- кой, а в пробку так же плотно вставь стеклян- ную трубочку внутренним диаметром 2—3 миллиметра и длиной миллиметров 250—300. Для барометра крайне важно сохранить плотность. Поэтому пробку по краям и в том месте, где через нее проходит трубка, надо смазать клеем, а когда он высохнет, то еще для верности обмазать и пластилином. Ко- нец трубки должен находиться в воде, но дна не достигать. Для того чтобы барометр начал работать, в трубочку следует подуть. Воздух пройдет через воду, и уровень в трубке повысится. Так и надо. Если бутылка укупорена плотно, то давление воздуха в ней (над водой) мож- но считать постоянным. Вот почему при из- менении атмосферного давления уровень воды в трубке станет изменяться. Когда давление атмосферы понизится, столбик воды поднимется вверх. Это значит: жди перемены погоды, надвигается дождь. При повышении атмосферного давления столбик воды в трубке, наоборот, опустится: это хорошо, к ясной погоде. За показаниями барометра наблюдать будет легче и проще, если к трубке приде- лать шкалу с делениями. Устроить ее не- сложно. Возьми полоску картона, начерти на ней риски делений (через равные проме- жутки) и с помощью клея и двух узеньких бу- мажных полосок прикрепи к трубке. Барометр будет работать точнее, чувст- вительнее, если бутылку поставить в ящик или банку с опилками. Тогда изменение тем- пературы окружающего воздуха мало ска- жется на его показаниях. 76
А ТАК ЕЩЕ ЛУЧШЕ Этот барометр посложнее (рисунок 51) и работает по-другому. Сделали его впер- вые юные техники города Глазова, Удмурт- ской АССР, под руководством Алексея Александровича Сенюткина — метеоролога и большого мастера. Давай и мы сделаем та- кой прибор. Возьми стеклянную банку 1, хорошо про- суши. Накрой резиновой пленкой 2 от воз- душного шарика. Натянув пленку, обмотай ее нитками вокруг горлышка банки, а затем еще поверх ниток — изоляционной лентой. Это нужно для того, чтобы добиться хоро- шей плотности. Если в банку начнет просачи- ваться воздух, барометр работать не смо- жет. К центру пленки кусочком изоляционной ленты прикрепи нитку 3. Банка крепится на фанерной дощечке 4. Но раньше чем установить ее, прибей посре- дине дощечки стойку 5. В стойке укрепи две оси, 6 и 7. Взять оси лучше всего из игры «Конструк- тор». Они легко крепятся в стойке с помо- щью двух гаек. Но можно для этой цели упо- требить и обыкновенные гвозди, срезав с них шляпки. Гвоздь вбивается в стойку (в этом случае ее надо сделать не из фанеры, а из дощечки толщиной миллиметров 10). На оси надеваются колесики-шкивы 8. Склеиваются они из картонных кружков (точно так же, как шкив для водяных часов, рисунок 13). К одному из них приклеивается стрелка 9. Шкивы должны легко вращаться. Для чего оси натри графитом от мягкого карандаша, а между гайкой и шкивом не- пременно поставь металлическую шайбочку. Банку установи так, чтобы она распола- галась как раз под шкивом со стрелкой. На- метив положение банки (обведи ее каранда- шом), прибей брусочки 10. Они будут удер- живать банку на месте, не позволяя ей сдви- нуться в сторону. Нитку 3, прикрепленную к резиновой пленке, оберни сначала вокруг шкива со стрелкой, а затем перекинь через второй шкив. К концу нитки привяжи легкий гру- зик 11. Действует барометр следующим обра- зом. Давление воздуха в банке почти посто- янно. Поэтому при изменении давления окружающего воздуха пленка начнет либо выпучиваться (давление понизилось — к дождю), либо, напротив, прогибаться внутрь банки (давление повысилось — к ясной по- годе). Пленка потянет за собой нитку, а та по- вернет шкив со стрелкой. Положение стрел- ки изменится. Это будет особенно хорошо заметно, если на стойке 5 ты начертишь шкалу с делениями. Сделай также надписи: «К дождю» и «К ясной погоде». Тогда каж- дому станет понятно, какую погоду следует ожидать. ВЛАГОМЕРЫ Ученые подсчитали, что за год с поверх- ности океанов, морей, озер и рек испаряется около 450 тысяч, а с поверхности суши — около 70 тысяч кубических километров во- ды. Весит эта вода более 500 триллионов тонн! Колоссальная масса влаги поднимает- ся вверх в виде прозрачного пара. Ясно, что влажность воздуха — содержа- ние в нем водяного пара — также сильно
влияет на погоду, на климат. От влажности воздуха зависят рост растений, здоровье людей и животных. Сыро, душно — и на- строение совсем другое, чем в умеренно су- хую погоду. Тогда и работать хорошо, и на- строение бодрое. Но влажность воздуха быстро меняется. Определять ее по самочувствию не годится. Одному покажется одно, другому — дру- гое. Нет, и для этого нужны приборы, кото- рые по-научному называются гигрометрами. Известно, что некоторые вещества имеют свойство поглощать влагу из окружающего воздуха. Оставь во влажном помещении су- хую поваренную соль — и через некоторое время увидишь, что соль стала влажной. Сильно поглощают влагу пеньковые кана- ты. Это прекрасно знают моряки. У них есть даже верная примета: если пеньковые канаты начинают заметно набухать, а мор- ские узлы сами собой затягиваться, надо ожидать перемены погоды к худшему. Свойство впитывать влагу из воздуха ученые называют гигроскопичностью (от греческих слов «гигрос» — «влажный» и «скопео» — «вижу», «смотреть»). 78
дают и части хвойных деревьев: древесина, хвоя, шишки. Когда будешь гулять по лесу, обрати внимание на сухие сосновые или ело- вые шишки, валяющиеся под ногами. Если чешуйки их плотно прижаты, жди неважной погоды. Ну а уж если они задорно растопы- рились — это верный признак погоды хоро- шей, сухой, солнечной. И ШИШКА — ПРИБОР Так вот и пусть наш первый влагомер — гигрометр — будет из простой еловой шиш- ки (рисунок 52). Чтобы сделать его, полчаса хватит, а пригодиться он может не раз — в походе, в пионерском лагере, дома, на от- дыхе в деревне. Это небольшая дощечка. Посредине длинной стороны ее вбей петельку, согнутую из проволоки или тонкого гвоздя, чтобы под- весить прибор на стену, на ствол или столб. Можно сделать и по-другому — вместо пе- тельки просверлить или пробить в дощечке отверстие (у верхней кромки). Самое важное — подобрать хорошую средних размеров еловую шишку. Приколо- ти ее двумя гвоздями к дощечке в наклон- ном положении. Прибивать надо осторожно, чтобы не повредить чешуек шишки. К одной из чешуек прикрепи тонкую легкую прово- лочку. Она будет служить стрелкой.
На дощечке карандашом начерти дугу- шкалу. При плохой погоде, когда чешуйки будут сомкнуты, сделай на шкале первую отметку. В солнечный день сделай вторую. А расстояние между ними разбей на не- сколько равных частей. Напиши также, что означает движение стрелки в ту или иную сторону. Вот и готов шишечный гигрометр. Повесь его на гвоздь в защищенном от дождя ме- сте и пользуйся, наблюдай за погодой. ГИГРОМЕТР — СОСНОВАЯ ИГОЛКА Да, можно и такой влагомер сделать (ри- сунок 53). Я прочел о нем когда-то в пионер- ском журнале «Барабан». Этот журнал выходил много лет назад. Печатались там рассказы и стихи, а кроме того, давались советы, как и что можно смастерить любопытное. В одном из номеров «Барабана» рас- сказывалось, к примеру, как сделать гигро- метр из ветки пихты, точнее, из короткого обрубка ветки. Пихта — это большое хвой- ное дерево с шишками, напоминающими морковку. Но вместо пихтовой ветки можно взять и сосновую. Здесь также понадобится небольшая до- щечка, но квадратной формы. Наверху сде- лай проволочное ушко. Чувствительная часть гигрометра, как я уже говорил, это пихтовая или сосновая игла. Срежь ветку с молодого дерева. Оставь от нее небольшой кусочек (длиной около 100 миллиметров) с растущей сбоку тонкой иг- лой. Она, как длинный коготок, будет тор- чать в сторону. Осторожно, чтобы не сломать иглу, при- бей отрезок ветки к дощечке. Иголка при этом должна располагаться над дощечкой, не касаясь ее. Прибор требуется, как говорят в технике, оттарировать — разметить. Делается это просто. Поднеси гигрометр к горячей плите. Иголка выпрямится, начнет задираться вверх. В том месте, где она остановится, на- пиши «солнце». Затем сделай так: подставь гигрометр к носику кипящего чайника. От сырости иголка начнет опускаться. Самое нижнее ее положение тоже отметь и напиши там слово «дождь». А дужку, соединяющую два крайних положения, раздели черточ- ками на десять равных частей. И этот гигрометр готов. ГИГРОМЕТР ПОСЛОЖНЕЕ Я рассказывал, что юные техники из го- рода Глазова смастерили отличный баро- метр. Сделали они и оригинальный гигро- метр (рисунок 54). Это уже, можно сказать, настоящий прибор. У него есть подставка 1 и стойка 2. Обе вырезаются из фанеры и скрепляются рееч- кой 3 (прибиваются или приклеиваются). «Чувствует» влагу этот гигрометр при по- мощи полоски из целлофана 4 (он гигроско- пичен). Можно использовать также бумагу (например, промокательную). Один конец полоски приклей к проволоч- ной петле 5, продетой в отверстие. Другой конец приклей к крючку 6. Этот крючок, как видишь, соединен со стрелкой 7. Сделай ее из алюминиевой проволоки и втулочкой на- день на ось 8 — гвоздик без шляпки, вбитый в стойку. Стрелка должна поворачиваться очень легко. Поэтому втулочку и ось 8 не- пременно смажь графитом. Перед кончиком стрелки начерти шкалу с делениями. В твоем распоряжении несколько ме- теорологических приборов. С их помощью ты сможешь всегда ответить на вопрос: «Ка- кая завтра будет погода?». ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Во многих местах Земли «дежурят» ра- диометеорологические станции-автоматы. Они регулярно посылают точные сведения о ветрах и дождях, о температуре воздуха и туманах. Только на территории нашей стра- ны их свыше четырех тысяч, а во всем ми- ре — более десяти тысяч. Какая температура воздуха на разных вы- сотах, какое давление и влажность? Об этом сообщают ученым автоматические радио- зонды — приборы, подвешенные к неболь- шим воздушным шарам. Шары запускаются регулярно и достигают высоты 40 километ- ров. Показания зондов очень важны при со- ставлении прогнозов погоды. 80
МОЖЕТ ЛИ МАШИНА БЫТЬ УЧИТЕЛЕМ! Люди узнают все больше. Делаются но- вые открытия, новые изобретения. Но когда же всему научиться, все узнать, во всем ра- зобраться? Где для этого взять время? Да и нельзя же целые сутки корпеть над учебни- ками. И так уже обучение в школе, училище, институте отнимает у человека пятнадцать- шестнадцать лет жизни. Но и это еще не все. Известно, что сильно вырастет и число учащихся. Если учиться по- старому, то к 2000 году во всем мире потре- буется около семидесяти миллионов учите- лей. В три раза больше, чем могут выпускать сейчас педагогические институты. Где же взять недостающих педагогов? Рассказывают, что древнеегипетский царь Птолемей I спросил ученого Эвклида, не знает ли тот какого-либо кратчайшего пу- ти к познанию геометрии. «О повелитель, — ответил Эвклид, — даже для царей в науке нет кратчайших путей». Знаменитый ученый был прав. И все же издавна делались попытки отыскать новые, более совершенные способы обучения. Изо- бретатели старались придумать обучающие машины. Еще в середине прошлого века аме- риканский ученый и писатель Джон Мюйор соорудил машину, которая открывала нуж- ную страницу учебника на определенное время. Ученику следовало поторапливаться, чтобы успеть прочесть текст и выучить урок. По сторонам глядеть было некогда. Не успел прочесть, вышло время — хлоп — и книга закрывалась. Ну что это за обучающая машина? Чему она могла научить? Настоящие обучающие машины появились значительно позже, уже в наше время. Не раз приходилось мне слышать, как не- которые ребята радуются, что на уроках их редко спрашивают, редко задают им вопро- сы. А вот учителя другое говорят: «Чаще бы надо спрашивать, чаще проверять знания у ребят, да где там: врёмени нет. Много ли успеешь за урок, за сорок пять минут!» Между тем ученые сделали важные под- счеты. Чтобы учеба шла нормально, чтобы знания у ребят были прочными, учитель дол- жен задавать каждому ученику не менее трех вопросов в минуту. Если в классе 30 учеников, то выходит почти сто вопросов в минуту, за весь урок — свыше четырех ты- сяч! На каждый вопрос — меньше секунды! Когда же выслушивать ответы? А ученые утверждают: за урок ученик должен ответить не менее трехсот раз. Каж- дый сидящий в классе! Значит, все вместе — десять тысяч раз! Ну как тут обойтись без машины? И такие машины были изобретены. На первых порах — простые. Но даже они оказались очень полезными. Скорее эти машины не обучали, а лишь проверяли, контролировали знания учащихся. Сразу всего класса. И в этом была их сила. Видел я в одной ленинградской школе машину, которая помогала учить перво- классников. Представь: на партах перед каж- дым учеником — пластмассовая дощечка — пультик — с выключателями. На пультике написаны цифры, разные математические обозначения, буквы, знаки препинания. Это, повторяю, на партах. И на столе учи- теля тоже пульт, больших размеров, но с те- ми же цифрами, буквами и знаками. Есть на учительском пульте, кроме того, сигнальные лампочки. Их много, несколько десятков. Пульт учителя соединен проводами с пультиками учеников. Значит, все парты и стол учителя электрически связаны, и это дает удивительный результат. «Ребята, — обращается учитель к классу, ко всем ученикам одновременно, — ответь- те мне, какие согласные звуки в слове «за- вод»?» Класс на минуту затихает, ребята заду- мываются, затем слышатся щелчки — один, другой, третий. Скоро «защелкал» весь 6 Простая автоматика 81
класс. Это ученики посылают учителю свои ответы, поворачивают выключатели против букв, обозначающих согласные звуки. Одни ответили правильно. Другие — нет. Учитель увидел это сразу по загоревшимся лампочкам на своем пульте. У каждого уче- ника там свои лампочки. Они загораются только при верном ответе. «Федоров ответил неверно, — видит учи- тель, — нужно с ним позаниматься отдель- но. И с Ивановым тоже». И опять дружно щелкают выключатели. Загораются лам- почки. Все ученики работают, все отвечают. Никто не сможет спрятаться за спину товари- ща, отмолчаться. Знания каждого можно оценить мгновенно. Вот где экономия вре- мени. Да еще какая! Но понятно, это самая простая обучаю- щая машина. Есть и посложнее. Одна из них похожа на телевизор. Пред- назначена она для проверки знаний у студен- тов: будущих инженеров, врачей или физи- ков. С ее помощью можно изучать любую науку: математику, биологию,- химию. До начала занятий в машину закладывает- ся пленка, на которой записано множество различных вопросов. И на каждый надо уметь дать правильный ответ. Студент садится перед машиной, перед ее светящимся экраном, и, нажав кнопку «пуск», включает своего электронного экза- менатора. На экране появляется первый вопрос и рядом — целых пять ответов. Тут — хит- рость. Из пяти ответов только один верный. Но какой? Какую кнопку нажать? Конечно, знающий студент так не думает. Он — спокоен. Он знает верный ответ и, не- много порассуждав про себя, нажимает ту кнопку, которую как раз и надо нажать. Тог- да на экране появляется надпись: «Правиль- но!» Можно продолжать экзамен. Вопрос следует за вопросом. Студент от- вечает. А машина тем временем подсчиты- вает верные и неверные ответы. Задаст во- просов двадцать и выставит отметку — от пя- терки до двойки. Впрочем, двойку можно получить и раньше — за шесть неправильных ответов подряд. Машина как бы говорит: «Что с тобой возиться? Иди подучись». Но должен тебе сказать, что и эта маши- на-экзаменатор довольно простая. И не са- мая лучшая. Техника, наука позволяют уже строить машины, которые не только задают вопросы и ставят оценки. Они способны дать и разъяснения: почему ответ неверный, ка- кую ошибку студент допустил, — способны, если потребуется, провести занятие. К маши- не можно обратиться с вопросом и сразу же получить ответ. Знания у такой обучающей машины ог- ромны. Сегодня она учит химии, завтра — математике, а послезавтра — биологии. В роли такого необыкновенного учителя под силу выступить лишь сложной электрон- но-вычислительной машине. Особенно здорово будет, когда подоб- ные машины обретут дар речи, то есть уме- ние объясняться на человеческом языке и понимать человеческую речь. А вправе ли мы говорить: «Машина учит»? Ведь она выполняет только то, чему ее научили инженеры, педагоги. Поэтому профессия учителя никогда не исчезнет. Да учитель и не только учит. Он еще и воспита- тель своих учеников. Известный советский ученый Виктор Михайлович Глушков, знаток электронно-вычислительных машин, ки- бернетик, справедливо утверждал: «Воспи- тание (именно воспитание, а не обучение^ 82
детей, что бы ни говорили писатели-фанта- сты, можно доверить лишь человеку». Учитель не только учит русскому языку или там математике. Он — друг и наставник своих учеников. Разве может это взять на се- бя машина, даже самая сложная, суперэлек- тронная? Вряд ли! «УМНАЯ» БУМАГА Совсем нетрудно сделать обучающую «машину» и самому. Правда, очень простую, даже простейшую. Не удивляйся, что на машину она ни- сколько не будет похожа, ничего в ней маши- ноподобного нет и в помине. Это — набор небольших бумажных карточек (рисунок 55). Каждая карточка разделена на две поло- вины. Первая половина — для вопроса. На- пример, такого: «Кто автор сказки «Огни- во»?» Вторая половина отведена для ответов. Их — четыре. Названы писатели: Перро, братья Гримм, Пушкин и Андерсен. Из четы- рех ответов только один — верный. При помощи таких карточек ты можешь проверить своих друзей в знаниях по литера- туре. Да и не только по литературе. Можно записать вопросы по любому предмету. Для карточек нужна плотная, чертежная или рисовальная, бумага. Делай их одина- ковыми, размерами 150X100 миллиметров. На каждый вопрос требуется своя карточка. Значит, сколько будет вопросов, столько нужно заготовить и карточек. Первым делом расчерти их так, как пока- зано на рисунке. Затем купи в аптеке таблет- ки пургена. Есть такое лекарство. Возьми три таблетки, растолки их в порошок и раствори в полстакане воды. Этим раствором смочи клетки против неверных ответов. Клетку же против верного ответа смочи простой водой. Так сделай со всеми карточками. Когда они высохнут, можно начинать экзамен. Дай по нескольку карточек ребятам сво- его класса или просто друзьям и попроси от- ветить на вопросы. Конечно, не сразу, пусть подумают. И не просто ответить словами, а поступить следующим образом: смазать обычным силикатным клеем клетки против верных ответов. Точнее, против тех ответов, которые ребята посчитают верными. Если ответ действительно будет выбран правильный, бумага останется белой. Если неправильный, смазанная клеем клеточка покраснеет. И сразу станет ясно, у кого зна- ния твердые, а кто «плавает» и ему надо под- тянуться. Подобные химические карточки-экзаме- наторы применяются даже для проверки знаний студентов в одном московском ин- ституте. Способ этот там сокращенно назва- ли ХАКТУСом, то есть «химическим автома- тизированным контролем текущей успевае- мости». Довольны ХАКТУСом и студенты и преподаватели. КАРТА-ВСЕЗНАЙКА А вот еще одна обучающая машина (ри- сунок 56). Она так устроена, что может бы- стро проверить знания по географии, опре- делить, помнит ли ученик, где расположены крупные города нашей страны. Купи в магазине школьных пособий кон- турную карту Советского Союза. На этих картах географические названия не печа- таются. Вот и хорошо. Возьми лист фанеры таких размеров, что- бы на нем могла разместиться карта и внизу еще осталось свободное место — полоса шириной миллиметров 80—90. По краям фа- нерки прибей две деревянные рейки. Наклей карту на фанеру. Для этого смажь клеем всю обратную поверхность карты и, не мешкая (пока не засох клей), на- ложи ее на фанеру. Старайся, чтобы бумага легла ровно, без складок. Затем карту раз- гладь, сверху на нее положи несколько боль- ших книг и дай клею высохнуть. Час спустя можно продолжать работу. Наметь крупные города страны, сверяясь с обычной географической картой. Полезно на время карандашом написать их названия. В тех местах, где на карте находятся горо- да, забей небольшие гвоздики (длиной мил- лиметров по 20). На каждом гвоздике дол- жна быть шайбочка. Шайбочки проще всего сделать из тонкого листового алюминия: вы- резается маленький квадратик, который за- тем пробивается гвоздиком. Концы забитых гвоздиков загни крючком при помощи плоскогубцев. Это необходимо для того, чтобы потом надежно прикрепить к гвоздикам провода. 83

Внизу, под картой, на свободном поле, напиши названия выбранных тобою городов. Рядом с названиями тоже забей гвоздики с шайбочками и концы их загни. Здесь же под картой установи сигналь- ную лампочку. Как ее устанавливать, ты уже хорошо знаешь. Один контакт ее сделай из алюминиевой полоски. Второй контакт — из жести и прикрепи его винтом с гайкой. Под фанеркой проволокой привяжи батарейку. Электрическую схему собирай следую- щим образом. Соедини проводами гвоздики на карте и в списке под картой. Причем со- единять друг с другом надо именно те гвоз- дики, которые обозначают одни и те же го- рода. Контакт лампочки, сделанный из алю- миниевой полоски, соедини проводом с ба- тарейкой. К винту другого контакта лам- почки и к другой полоске батарейки прикре- пи два гибких провода. Протащи их через от- верстие в фанерке. Длина проводов должна позволять касаться кончиками их любой шайбочки на карте. Кончики обоих проводов зачисти от изоляции, загни и закрути. Из изо- ляционной ленты сделай на них муфточки. Тогда будет легче держать провода. Итак, можно начинать проверку знаний по географии. Пусть требуется, например, указать, где расположен город Новосибирск. Для этого необходимо кончиком одного провода дотронуться до гвоздика, против которого написано: «Новосибирск», внизу под картой, а другого — до гвоздика на кар- те. Если сигнальная лампочка загорится, от- вет дан правильный: указан именно Ново- сибирск, город на реке Оби. Но если лампоч- ка не вспыхнет, значит, ответ неверный, ука- зан какой-то другой город. Чтобы быть уверенным в правильности подключения проводов, «проэкзаменуй» са- му карту, прежде чем устраивать экзамен. Перепробуй штырьками все города. Времен- ные надписи на карте тебе в этом помогут.
3X6 2 18 15 3X8 9 24 13 4X4 3 16 18 4X6 9 24 13 4X9 1 36 16 6X6 1 36 16 9X9 6 81 17 работу, как с белыми, но смотри в табличку для красных карточек. Десять карточек должны быть с вопросами, десять — с отве- тами. КРАСНЫЕ КАРТОЧКИ КАРТОЧКИ С ВОПРОСОМ ПРОТИВ КАКОЙ ЦИФРЫ ДЕЛАТЬ ВЫРЕЗ КАРТОЧКИ С ОТВЕТОМ ПРОТИВ КАКОЙ ЦИФРЫ ДЕЛАТЬ ВЫРЕЗ 2X3 1 6 16 3X7 3 21 18 4X5 5 20 19 4X7 8 28 12 4X8 11 32 22 5X5 4 25 20 5X6 2 30 15 5X7 7 35 21 5X8 9 40 13 5X9 10 45 14 Наконец, из бумаги синего цвета вырежь тоже двадцать карточек. Напиши на них но- вые вопросы и ответы и сделай вырезы. Пользуйся при этом табличкой для синих карточек. СИНИЕ КАРТОЧКИ КАРТОЧКИ С ВОПРОСОМ ПРОТИВ КАКОЙ ЦИФРЫ ДЕЛАТЬ ВЫРЕЗ КАРТОЧКИ С ОТВЕТОМ ПРОТИВ КАКОЙ ЦИФРЫ ДЕЛАТЬ ВЫРЕЗ 7X7 1 49 16 7X8 9 56 13 7X9 7 63 21 8X8 10 64 14 8X9 2 72 15 3X5 5 15 19 3X9 4 27 20 6X7 8 42 12 6X8 11 48 22 6X9 3 54 18 Можно начинать экзамен. Возьми одну, любую, карточку с вопросом. Пусть она бу- дет белого цвета. Среди белых же найди карточку с ответом. Положи ту и другую на квадраты панели и дотронься кончиками проводов 7 до шайбочек в вырезах карточек. Если ответ выбран правильный, лампочка за- горится. Так можно быстро проверить, твердо ли ты и твои друзья знаете таблицу умножения. Можно даже устраивать соревнования: кто быстрее переберет все карточки без единой ошибки. Надо только помнить, что карточки с вопросами и ответами всегда надо брать одинакового цвета. 87
Если все соединения верные, сотри назва- ния городов на карте, и она готова к работе. С ее помощью можно проверять и дру- гие знания по географии, например, где рас- положены различные острова, какие есть ре- ки, озера( моря, страны. А можно вместо карты наклеить изображения животных, цве- тов, ягод, грибов и устроить экзамен на тему «Знаешь ли ты природу?». Легко таким же образом испытать по технике, литературе, истории. Для фантазии тут большой простор. Но это лишь один пример простой экза- менационной машины. ПЯТЬЮ ПЯТЬ — ДВАДЦАТЬ ПЯТЬ Другой пример «знающей» машины — такой (рисунок 57). На фанерной дощечке- панели 1 нарисованы два квадрата. По краям их вбиты гвоздики с шайбочками 2. Ученик берет две карточки, накрывает ими квад- раты. Затем кончиками проводов прикасает- ся к шайбочкам, и становится ясно, знает ли он таблицу умножения или нет. Как эту машину сделать? Начни с того, что вырежь из картона два зубчатых шаблона, 3 и 4. На одном напиши слово «Вопрос», на другом — «Ответ». Шаблоны одинаковы по размерам и отличаются лишь цифрами, на- писанными против вырезов. Положи шаблоны на панель 1, обведи их карандашом и пронумеруй теми же цифра- ми, что написаны и на шайбочках. Из алюминия вырежь двадцать две ква- дратные шайбочки. Прибей их к фанерке ма- ленькими гвоздями как раз против цифр. Переверни панель, загни плоскогубцами концы гвоздиков и против каждого из них на- пиши цифры, стоящие на лицевой стороне панели. Далее гвоздики соедини проводами. Но не как попало, а в следующем порядке: 1-й — с 16-м, 2-й — с 15-м, 3-й — с 18-м, 4-й — с 20-м, 5-й — с 19-м, 6-й — с 17-м, 7-й — с 21-м, 8-й — с 12-м, 9-й — с 13-м, 10-й — с 14-м, 11-й — с 22-м. На панели укрепи лампочку 5 и батарейку 6. Соедини их проводом. К другой полоске батарейки и другому контакту лампочки прикрепи провода 7. Концы их, зачищенные от изоляции, загни и закрути. Провода долж- ны быть длиной миллиметров по 300—350. Теперь начнется самая трудоемкая рабо- та. Тебе понадобится плотная бумага трех разных цветов. Например, белая, красная и синяя (но можно и других цветов, это не важно). Из белой бумаги вырежь тридцать две квадратные карточки точно таких же разме- ров, как шаблоны 3,4. Когда они будут гото- вы, проделай такую работу. Пользуясь таб- личкой, приведенной ниже, напиши на шест- надцати карточках вопросы, например 2Х2=?, 2X4=?, 2Х5=?, а на остальных ше- стнадцати карточках — ответы: 4, 8, 10 и так далее. Кроме того, на каждой карточке сделай вырез. В каком месте, против какой цифры шаблона, его надо делать, в табличке указано. Наложи на карточку шаблон и на- меть вырез карандашом. У одной карточки он будет против четверки, у другой — про- тив восьмерки, у третьей — против десятки и так далее. Заготовь двадцать карточек из бумаги красного цвета. Проделай с ними такую же БЕЛЫЕ КАРТОЧКИ КАРТОЧКИ С ВОПРОСОМ ПРОТИВ КАКОЙ ЦИФРЫ ДЕЛАТЬ ВЫРЕЗ КАРТОЧКИ С ОТВЕТОМ ПРОТИВ КАКОЙ ЦИФРЫ ДЕЛАТЬ ВЫРЕЗ 2X2 4 4 20 2X4 8 8 12 2X5 11 10 22 2X6 7 12 21 2X7 5 14 19 2X8 3 16 18 2X9 2 18 15 3X3 10 9 14 3X4 7 12 21 86
a 0 о о о о

«БЕ, БЕ... ИБОН-БЕ» Никому не известно точно, когда люди научились считать. Ясно лишь, что произо- шло это давно, несколько тысяч лет назад. Надо было подсчитывать, сколько поймано рыбы, сколько собрано плодов, охотничью добычу. Сначала люди выучились считать всего до двух. Если предметов было больше, к приме- ру три, тогда говорили «два-один». Если че- тыре — «два-два». Чисел больше шести они вообще не знали и говорили «много». Чтобы считать дальше, требовался счет- ный прибор. И такой «прибор» у человека имелся — десять пальцев его рук и десять пальцев ног. Когда в конце прошлого века прославленный русский путешественник Н. Н. Миклухо-Маклай побывал на острове Новая Гвинея, он увидел там, как туземцы считают при помощи пальцев. «Папуас, — вспоминал Миклухо-Мак- лай, — загибал один за другим пальцы руки, издавая звук: «бе, бе, бе». Досчитав до пяти, он произносил: «ибон-бе» (то есть — рука). Затем начинал загибать пальцы другой руки, снова повторяя: «бе, бе...», пока не доходил до «ибон-али» (две руки)». Далее он переходил на пальцы ног («сам- ба-бе»— «одна нога» и «самба-али» — «две ноги»). Если и ног не хватало, папуас пользо- вался руками и ногами другого папуаса. Потому, что на руках и ногах по десять паль- цев, люди стали считать десятками. Из деся- ти десятков получалась сотня. Из десяти сотен — тысяча. Счетный «прибор» пальцы всегда при че- ловеке. Это удобно. Но вот что плохо: на пальцах невозможно долгое время сохра- нять результаты счета. Нельзя же держать руку с загнутыми пальцами и час, и два, и три. Нужно было что-то придумать. И тогда появились бирки. Они—самый первый искусственный счетный прибор. Совсем простой: деревян- ная палочка или дощечка, на которой ножом делались зарубки. Зарубками отмечали, сколько собрано мешков пшеницы, сколько овец в стаде, долги. «Память» бирки имели крепкую. Уж если какое число «записано» зарубками, его не сотрешь, не подчистишь. Деревянные бирки были в ходу у многих народов. Однако не у всех. Применялись и веревки с узелками. В Южной Америке счет- ные веревки — квипу—сплетались из ли- стьев агавы или шерсти животных. Квипу окрашивали в разные цвета. Сразу было видно, что подсчитано. Желтые веревочки — это урожай. Красные — оружие. А еще позже кем-то была изобретена счетная доска — абак, прибор похитрее и па- лочек с зарубками, и веревочек с узелками. Вообрази большую доску, разделенную линиями на столбцы. В столбцах раскладыва- лись камешки, изображавшие числа. Пере- двигая камешки из одного столбца в дру- гой, можно было складывать, вычитать, де- лить, умножать. Абаком пользовались египтяне, арабы, индусы, китайцы, а позднее и европейцы. На Руси вместо камешков применялись вишне- вые и сливовые косточки. Когда появились привычные нам «араб- ские» цифры, считать на бумаге стало намно- го проще и удобнее. Но «абакисты» долго не сдавались и спорили с «алгоритмиками» — так называли тех, кому счет на бумаге нра- вился больше. А пока шел этот спор, возникла замеча- тельная мысль: нельзя ли придумать маши- ну, которая бы сама считала, а человек толь- ко двигал бы рычажки да крутил ее ко- лесики? ПАСКАЛЬ ИЛИ ШИККАРД! Первым изобретателем такой машины целых триста лет признавался французский ученый Блез Паскаль. Ему исполнилось всего лишь тридцать лет, а имя его уже было из- вестно на весь мир. И не только потому, что он изобрел свою вычислительную машину. Он сделал выдающиеся открытия в матема- тике и физике. И вот не так давно среди бумаг немецко- го астронома Иоганна Кеплера находят пись- мо профессора Вильгельма Шиккарда. Ока- залось, что этот профессор, специалист по восточным языкам, астроном и математик, тоже построил машину, однако намного раньше Паскаля. «То, что ты подсчитываешь сам, — писал Шиккард Кеплеру, — я попы- тался сделать механическим способом». В письме он нарисовал свою машину. По 90
рисунку и описанию ее построили. Она стоит в Доме-музее Кеплера в городе Вайле. Даже при жизни Шиккарда его изобрете- ние было известно немногим. Зато машина Паскаля приобрела громкую славу. Как же она выглядела? Небольшой метал- лический ящик с кругами на крышке. Когда круги эти поворачивали специальной палоч- кой с острым кончиком, внутри ящика начи- нали вращаться зубчатые колеса. При помо- щи этих колес и производились вычисления, а результат появлялся в окошечках, располо- женных также на крышке. Отец ученого, Этьен Паскаль, ведал сбо- ром налогов. Поэтому машина предназнача- лась в первую очередь для подсчета денег. Она могла только складывать и вычитать, но в то далекое время, в 1642 году, и такая ма- шина казалась удивительной. Достаточно сказать, что о вычислительной машине Па- скаля слагали стихи. А когда ее выставили для всеобщего обозрения в Париже, толпы народа осаждали Люксембургский дворец. Так хотелось всем посмотреть на «чудо-ма- шину». один плюс один Конечно, в наше время машина Паскаля никого бы не удивила. Сейчас построены вы- числительные машины, рядом с которыми паскалевская кажется смешной. А все же и она была устроена не так-то просто. И ее из- готовить мог бы лишь самый искусный мастер. Чтобы лучше понять, как работали ста- рые вычислительные машины, я предлагаю тебе сделать простейшую модель (рису- нок 58). Эта машинка «умеет» складывать единицы. Главные ее детали — два зубчатых ко- леса. Сделай их из картона. По размерам ко- леса одинаковые. Каждое имеет наружный диаметр 80 миллиметров. Но у одного — двадцать зубцов, а у другого — всего один. На многозубчатом колесе против зубцов напиши цифры от единицы до десяти. Колеса располагаются между двумя кар- тонками, скрепленными винтиками с гайка- ми. Осями для зубчатых колес служат винты. Всего понадобится девять винтов и столько же гаек. В картонках проколи девять отверстий, а в одной из них прорежь еще и небольшое окошечко, через которое должны быть вид- ны цифры, написанные на многозубчатом ко- лесе. Для того чтобы колеса могли свободно вращаться, на винты надень шайбочки, выре- занные из картона такой же толщины, что и зубчатые колеса. Шайбочки могут быть квад- ратной формы (так их легче сделать). Если все детали готовы, начинай сборку машинки. Положи между картонками колеса и вставь оси-винты. Затем вставь скрепляю- щие винты. Не забудь надеть шайбочки (они должны находиться между картонками). За- крути гайки. Однозубчатое колесо выступает за края картонок. За этот выступ его можно вращать. Поворачиваясь, оно своим единственным зубом будет подталкивать многозубчатое колесо. Первое сделает один полный обо- рот. Второе повернется лишь на немного. Собрав машинку, несколькими поворота- ми однозубчатого колеса сделай так, чтобы в окошке была видна цифра «1». Поверни однозубчатое колесо еще на один оборот. В окошечке появится цифра «2». Машинка 91
ПОБЕДА И ПОРАЖЕНИЕ ЧАРЛЗА БЭББИДЖА 1 € о к одному прибавила один. Поверни колесо еще на один оборот — машинка опять при- бавит единицу, и в окошечке появится цифра «3». Так и будет она каждый раз прибавлять по единице, пока не дойдет до десяти. Это ее предел. Наша двухколесная ма- шинка может считать только до десяти. После того успеха, который имела маши- на Паскаля, другие изобретатели тоже взя- лись за дело. Неплохую счетную машину придумал немецкий ученый Лейбниц. Он ра- ботал над ней более двенадцати лет! Его машина могла производить все четы- ре арифметических действия: сложение, вы- читание, умножение, деление. Лейбниц пи- сал: «Мне посчастливилось построить такую арифметическую машину, которая дает воз- можность совершать действия над огромны- ми числами мгновенно». С K’F # »!{ 1'» * fr ♦ .♦ *.л 1 В В »| B7j5 lllllllh
Так Лейбницу казалось. На самом деле его машина считала медленно. Шло время. Появились новые счетные машины. Разные по устройству. Одно у них было общее — зубчатки, множество зубча- тых колес. Вот и Чарлзу Бэббиджу, английскому изо- бретателю, когда он решил создать гран- диозную вычислительную машину, при- шлось использовать зубчатые колеса, рычаги и пружины. Было это более ста пятидесяти лет назад. Электричество тогда в технике еще почти не применялось. Бэббидж так объяснял причину, которая заставила его взяться за работу: «Невыноси- мый монотонный труд и усталость при непрерывном повторении арифметиче- ских действий подсказали мне идею ма- шины, которая должна была заменить че- ловека». Он был крупным математиком и вообще талантливым человеком. Его интересовало все. Однажды он поднялся на действующий вулкан Везувий. В другой раз опустился на морское дно в водолазном скафандре. Бэб- бидж изобрел прицел для наведения пушек и способ борьбы с пожарами, сигнализатор землетрясений и прибор для измерения вы- соты гор. Но главным делом его жизни стала вычислительная машина, над созданием ко- торой он трудился в течение полувека, не жалея ни денег, ни сил, ни здоровья. Работа шла медленно. Не хватало денеж- ных средств и помощников. Часть машины все же удалось построить и показать в дей- ствии. Чарлз Бэббидж слишком опередил вре- мя. Путь он выбрал правильный. Машину за- думал прекрасную. Но техника того времени еще не позволяла создать машину, задуман- ную великим изобретателем. Мечта его осу- ществилась лишь... сто лет спустя, когда по- явились ЭВМ — электронно-вычислительные машины. ФАБРИКИ ЧИСЕЛ Так иногда называют ЭВМ, и называют правильно. Эти удивительные машины все время имеют дело с числами, чем бы ни занимались — производили сложные вычис- ления или сочиняли музыку. «Продукция» их тоже числа. Правда, не совсем нам привыч- ные. Мы применяем десятичную систему счис- ления. Для записи чисел в нашем распоряже- нии десять цифр от ноля до девяти. Числа разбиты на разряды. Есть разряд единиц. Есть разряд десятков, сотен, тысяч и так далее. Однако считать можно не только десят- ками. Можно и двойками, по двоичной сис- теме. У нее всего две цифры, ноль и едини- ца, но их вполне хватает для того, чтобы записать какое угодно большое число. И в этой системе счисления числа делятся на разряды: разряд единиц, разряд двоек, разряд четверок, восьмерок... Когда-то, лет двести назад, двоичной сис- темой математики сильно интересовались. Потом она была забыта. Вспомнили о ней снова, когда начали создаваться электронно- вычислительные машины. Оказалось, что лучше, удобнее двоичных чисел для этих машин ничего нет. Правда, при записи больших чисел полу- чается длинная вереница единиц и нулей. На- пример, число 150 в двоичной системе вы- глядит так: 10010110. А число 2000 получает- ся еще длиннее: 11111010000. Но для элек- тронно-вычислительных машин, работающих с огромной скоростью, это не важно. Они появились не рано и не поздно, а как раз вовремя. В распоряжении инженеров имелись уже электронные приборы. Элек- троника позволила создать вычислительные машины, которые Паскалю и Бэббиджу пока- зались бы сверхчудом. ЭВМ стали привычным «инструментом» инженеров и ученых. Ни современный сверх- звуковой самолет, ни сложную турбину, не говоря уже о космическом корабле или межпланетной автоматической станции, не- возможно рассчитать, а значит, и построить без электронно-вычислительных машин. В нашей стране первые ЭВМ появились в 40-х годах. Они были созданы под руковод- ством академика С. А. Лебедева и признава- лись в то время одними из лучших в мире. Как и людей, ЭВМ принято делить на по- коления. Только поколения электронных ма- шин сменяются гораздо чаще. Проходит около пяти лет, и новые, усовершенствован- ные ЭВМ вступают в строй. Сейчас время третьего и четвертого по- 93
колений электронно-вычислительных машин. Они выполняют миллионы действий в секун- ду. За один миг делают значительно больше вычислений, чем самый опытный математик за целый рабочий день. А уже рождается пя- тое поколение «умных» машин, с еще боль- шей скоростью работы. В одну секунду они выполняют миллиарды действий! Любая, самая совершенная ЭВМ начина- ется с устройства, через которое вводятся числа — единицы и ноли. Как же машине удается понимать, различать, где ноль, а где единица? Как она считывает числа, да еще с такой огромной быстротой? НОЛЬ, ЕДИНИЦА, НОЛЬ... Это лучше всего понять на простой мо- дельке считывающего устройства (рису- нок 59). Сделай ее. Возьми небольшую фанерку 1. Из прово- локи (лучше стальной, но можно и медной) согни пружинку-контакт 2. По краям фанер- ки тонким гвоздиком пробей отверстия (по два слева и справа). В них укрепи пружинку- контакт. Пробей еще два отверстия для крепления второго контакта 3. Он тоже делается из проволоки, концы которой продеваются в отверстия и затем скручиваются вместе. Мо- лотком (легкими ударами) выпрями прово- локу. Она должна плотно прилегать к по- верхности фанерки. Сделай перфоленту — бумажную полос- ку с отверстиями. Сложи пополам полоску шириной 15 миллиметров и ножницами про- режь в ней ряд отверстий. Расправь перфоленту, вставь под пру- жинку считывающего устройства. Подключи к контактам батарейку с лампочкой. А сейчас потяни за перфоленту, начни двигать ее под пружиной. Лампочка замига- ет. Она будет включаться в тот момент, ког- да кончик пружинки попадет в отверстие и коснется контакта 3. Когда же под кончиком пружинки окажется сплошная полоска, лам- почка погаснет. Давай условимся: загоре- лась лампочка — единица, погасла — ноль. У ЭВМ происходит примерно то же са- мое. Но только чаще используется не перфо- лента, а перфокарты — карточки из плотной бумаги, усеянные отверстиями. Они делают- ся заранее. На перфокартах записывается за- дание машине, подчас очень и очень слож- ное. Карточки одна за другой вводятся в счи- тывающее устройство, и машина узнает, ка- кую задачу ей поручено решать. Каким же образом узнает? Очень просто. По карточкам скользит щуп. Попадая в от- верстие, он замыкает электрическую цепь. Есть сигнал, — значит, единица. Нет, — зна- чит, ноль. Таким способом задание быстро переходит в память машины. 94
Пружинку-щуп теперь заменили лучом света, а под перфокартой ставят светочув- ствительный прибор. Луч попадает в отвер- стие — возникает электрический сигнал. Так делают для того, чтобы еще больше увели- чить скорость и надежность работы элек- тронной машины. SO МАШИНА ОТГАДЫВАЕТ ЧИСЛА /6& Z6 35 55 о : 220 ЭВМ, даже самую простую, собрать не- легко. Мы с тобой сейчас сделаем другую математическую машину, которая сможет «отгадывать» числа. Существует множество любопытных чис- ловых фокусов. Например, просят задумать \\Р -по—— —х 55
два каких-нибудь однозначных числа. После этого требуется: одно из задуманных чисел умножить на 5, прибавить к произведению восьмерку, удвоить сумму, прибавить к ней второе задуманное число и результат сооб- щить. Через минуту-другую тебе говорят, какие числа задуманы. Тут все основано на строгих правилах математики. Математические фокусы можно произ- водить в уме. Но будет интереснее и занима- тельнее, если «отгадывание» чисел поручить машине. Тем более что построить ее не так уж и трудно. Вот одна из них (рисунок 60). У нее есть фанерная панель 1. На панели укрепи кноп- ку 2. Сделай ее из полоски жести. Прикрепив полоску винтом, немного отогни ее вверх. В свободном состоянии она не должна ка- саться винта 3. Надо, чтобы это происходило лишь тогда, когда на кнопку нажимают. С внутренней стороны панели при помо- щи проволоки крепится батарейка. Она со- единена с сигнальной лампочкой. Как и в других моделях, лампочка имеет два кон- такта. Один — из алюминия, второй — из жести. Над лампочкой установи колпачок 4. Сверни его из полоски плотной бумаги 5. Пе- ред тем как склеивать полоску, разрежь ее внизу на дольки. Они понадобятся для того, чтобы прикрепить колпачок к панели. Края полоски смажь клеем, оберни ее вокруг круглой палки, трубы или подходя- щего флакончика из-под лекарства диамет- ром 25 миллиметров и туго обвяжи нитками. Когда клей высохнет, сними колпачок и сверху закрой его крышечкой 6 из писчей бумаги. Края ее надрежь и отогни вниз. Кры- шечка к колпачку приклеивается. Внутрь колпачка вложи кружочек 7. Вы- режь его из кальки. На этом кружке позже напишешь цифры того числа, которое маши- на будет «отгадывать». Эти цифры не видны сквозь крышку 6, пока не загорится лам- почка. У колпачка оставь внизу четыре дольки. Остальные аккуратно обрежь ножницами. Оставшиеся дольки отогни. За эти отгибы колпачок с помощью канцелярских кнопок прикрепи к панели, над лампочкой. На панели также пришпиль кнопками листок с правилами пользования маши- ной 8. Текст правил следующий: 1. Задумай любое число больше ноля. 2. Умножь это число на 3. 3. Произведение раздели на задуманное число. 4. Прибавь к полученному число 9. 5. Нажми кнопку, и машина сообщит результат. Математический «секрет» тут простой. Если задуманное число умножить на 3, а про- изведение разделить на задуманное число, то мы всегда получим в ответе число 3. При- бавив к тройке число 9, в результате по- лучим 12. И это независимо от того, какое число задумано. Ответ будет всегда один и тот же. Поэтому на кружочке 7 напиши пожирнее «12» и снова вложи его в кол- пачок. Электрическая схема машины крайне проста. От батарейки один провод идет к винту кнопки, другой — к лампочке. От лампочки провод подходит ко второму винту кнопки. Конечно, машина получилась слишком простой. Разнообразить ее работу можно только одним способом: менять листок с правилами. Вместо «умножь на 3» и «при- бавь 9» написать, к примеру, «умножь на 7» и «прибавь 11». Тогда и результат будет другой: вместо 12 получится 18. Надо загодя приготовить несколько ва- риантов правил. Точно так же надо сделать несколько сменных кружков с ответами и менять их одновременно с заменой текста правил. ЗАДАЧА НА ВЫБОР Но так недолго и запутаться. Машина ответит неверно, впечатление будет испор- чено. Нет, уж лучше давай усовершенствуем машину (рисунок 61). Эта машина послож- нее первой, как видишь, а значит, и поин- тереснее. Чем же она отличается? А тем, что сама позволяет выбирать три варианта задачи. Для этого на лицевой стороне панели уста- нови три выключателя — 1, 2 и 3. Поворотом любого из них меняются условия задачи и ответ. Допустим, замкнут выключатель 1. Это значит, что задуманное число надо умно- жить на число, стоящее над выключа- телем 1. Затем, как и раньше, результат 96

следует разделить на задуманное число и прибавить к полученному число, стоящее под выключателем 1. Дальше необходимо нажать на кнопку 4. Загорится лампочка под колпачком 5, и машина сообщит резуль- тат. Можно замкнуть выключатель 2 или 3, но тогда условия задачи, как я уже сказал, и ответ машины будут другими. Способности и этого автомата нетрудно увеличить, если цифры на панели (над вы- ключателями и под ними) сделать съем- ными, написать их на небольших бумажных квадратиках и крепить канцелярскими кноп- ками. Понятно, что вкладышей с ответами также надо сделать несколько,и,н£ менять их. На панели прикрепи листок с правилами такого содержания: 1. Задумай любое число больше ноля. 2. Замкни один из выключателей. 3. Задуманное число умножь на число, стоящее над выбранным выключателем. 4. Раздели произведение на задуманное число. 5. Прибавь к полученному число, сто- ящее под выбранным выключателем. 6. Нажми кнопку, и машина сообщит результат. Электрическая схема этой машины не- много сложнее, чем у предыдущей. В ней не одна, а три лампочки, три поворотных ключа, кнопка и батарейка. Их надо соеди- нить проводами. Проверив схему в действии, можешь показать машину своим друзьям. Конечно, зная «секрет» ее работы, никто удивляться не станет. Но в первый момент способности машины «отгадывать» числа кажутся уди- вительными. ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ В Америке создан информационный банк. Его электронные машины помнят, о чем написано в миллионах газетных и жур- нальных статей. ЭВМ всегда готовы «поде- литься» своими знаниями. Услугами банка пользуются библиотеки, издательства университеты./ Почти все поля Германской Демокра- тической Республики находятся под наблю- дением электронного агронома, а проще говоря, электронно-вычислительной ма- шины. ЭВМ дает рекомендации, когда и ка- кие удобрения вносить в почву. В памяти машины хранятся сведения о потребностях растений, о свойствах почвы, особенностях климата в данном районе. Зная это, машина редко ошибается. Построен морской корабль, которым можно управлять не только с помощью рук, но и... голосом. ЭВМ, установленная на ко- рабле, «понимает» более десятка различных команд и послушно их выполняет Интерес- но, что откликается она лишь на голос капи- тана и штурмана. Когда в столице Швеции потребовалось составить новую телефонную книгу, обра- тились за помощью к электронно-вычисли- тельной машине. Она выполнила задание невероятно быстро, менее чем за неделю, и притом без единой ошибки. Английские инженеры применили элек- тронную машину при тушении пожаров. Она «помнит», как расположены помещения в зданиях, что в них нужно спасать прежде всего, где находятся пожарные краны. Поль- зуясь «подсказками» электронной машины, значительно легче тушить пожар.
Если ты живешь в городе, тем более в большом городе, то, наверное, не раз бывал в залах развлекательных автоматов. Там всегда людно и шумно. Раздаются гудки, что-то пощелкивает, где-то шипит воздух. Вот мальчишка приник к перископу подвод- ной лодки. Другой крутит баранку вооб- ражаемого автомобиля, а перед ним, на экране, — автострада: летят навстречу легковые и грузовые машины. Не столкнуть- ся бы! Ну как пройдешь мимо ярко раскрашен- ных автоматов под названием «Охота в джунглях», «Морской бой», «Полет в кос- мос», «Спасение в море», «Футбол». Игро- вые автоматы вырабатывают точность, вы- держку, быстроту реакции. У КОГО ВЕРНЕЕ ГЛАЗ! А ведь можно и самому построить игро- вые автоматы, проверить свой глазомер, посоревноваться в ловкости и выносливости. Вот один из них (рисунок 62). Он так прост, что сделать его можно в полчаса. И мате- риалов потребуется совсем немного: тол- стая алюминиевая проволока, фанера, лам- почка от карманного фонарика, батарейка да немного монтажного провода. Вырежь квадратную фанерную под- ставку 1 и в центре ее укрепи штырь 2 из хо- рошо выпрямленной проволоки. Лампочку привяжи к батарейке так, как ты уже делал (рисунок 17), а батарейку прикрепи к подставке. Из проволоки сделай рукоятку 3 с не- большим колечком на конце. Рукоятку, батарейку с лампочкой и штырь соедини проводами. Провод, связывающий рукоятку с батарейкой, возьми длиной около метра. Вот и вся работа. Условия игры такие: держа рукоятку в руке, необходимо надеть кольцо на штырь, провести его вниз, до самой подставки, затем снова подняться наверх и ни разу не прикоснуться к штырю. Если же кольцо коснется штыря, то загорится лампочка. Можно правила и усложнить. Каждый играющий (а играть интереснее вдвоем, втроем) должен надеть кольцо, к примеру, десять раз подряд. У кого окажется глаз точнее, а рука тверже? А можно играть и так: кольцо надевают до первого касания. Кому дольше удастся продержаться, кто окажется выносливее, у кого нервы крепче? Думаю, что эта игра и тебе, и твоим друзьям понравится. У построенного автомата сигнальная лам- почка горит лишь в тот момент, когда кольцо касается штыря. Отошло кольцо — и лам- почка сразу гаснет. При игре это может вы- зывать споры: было ли касание или нет? Конечно, лучше устроить таким образом, чтобы лампочка сама собой не гасла. Кос- нулось кольцо штыря, вспыхнула лампочка, 99
и теперь потушить ее можно только вруч- ную, при помощи выключателя. Для этого потребуется электромагнитное реле (ри- сунок 26). Заодно и конструкцию автомата усовершенствуем (рисунок 63). Подставка 1 здесь тоже из фанеры. Раз- меть ее, как показано на рисунке, и проде- лай все отверстия. По краям приколоти две рейки. В середине прибей деревянный брусо- чек 2 (можно из пенопласта) толщиной мил- лиметров 15—20. В подставке и брусочке просверли сквозное отверстие для стер- жня 3 — металлической трубки наружным диаметром 8—10 миллиметров. Отверстие должно быть таким, чтобы стержень туго входил в него и прочно держался. На нижней стороне подставки крепится батарейка, а на верхней стороне — сиг- нальная лампочка 4. Крепление лампочки такое же, как и раньше. И выключатель 5 по своему устройству ничем не отличается от тех, что использовались в других моделях. Это пластинка из жести, прикрепленная к подставке винтиком с гайкой. Электромагнитное реле 6 (ты можешь использовать уже сделанное тобою прежде) крепится (привязывается проволокой) на нижней стороне подставки. Применение в автомате реле резко меняет его работу. Теперь, если ты дотро- нешься кольцом до стержня 3, а затем от- ведешь кольцо, лампочка уже сама собой не погаснет. Электромагнитное реле, сра- ботав, будет держать ее подключенной к батарейке. И только разомкнув выклю- чатель 5, можно все привести в первоначаль- ное состояние и продолжать игру. Выклю- чатель при этом надо снова замкнуть. Для рукоятки 7 возьми такую же трубку, что и для стержня 3. Кольцо 8 сверни из мед- ной проволоки. Хвостиком вставь его внутрь рукоятки. В другой конец ее надо вставить петлю 9, сделанную из той же медной про- волоки, что и кольцо. Петля нужна для креп- ления провода. Такую же петлю надо иметь и на нижнем конце стержня 3. К рукоятке (к кольцу 9) прикрепи гибкий провод длиной около метра. Второй его конец пропусти через отверстие в подставке и присоедини к одному из винтов выклю- чателя. Остальные провода, соединяющие лампочку, батарейку, выключатель и реле, 100
чмлса. МО-
проведи так, как показано на электрической схеме. Надо заметить, что самодельное элек- тромагнитное реле — прибор довольно капризный. Его надо отладить, то есть по- добрать ндилучшее расстояние между сер- дечником катушки и пластинкой якоря. Только тогда оно станет надежно работать. А значит, хорошо будет действовать и весь автомат. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ «ЗМЕЯ» Это еще один вид того же автомата — электрическая «змея» (рисунок 64). В нем вместо стержня применена изогнутая вол- нами проволока. Рукоятка кольцом надета тебе: надо провести кольцо по всем изгибам и не коснуться проволоки. О касании сиг- нализирует лампочка. «Змею» и рукоятку сделай из алюмини- евой проволоки толщиной 3 миллиметра. На это уйдет около полутора метров про- волоки. Все детали автомата: «змею», лампочку, батарейку, выключатель, реле — укрепи на подставке из фанеры. Кольцо рукоятки постоянно находится на «змее». Чтобы оно не замкнуло цепь сразу же, небольшой участок проволоки возле подставки обмотай изоляционной лентой. И этот автомат можно сделать с элек- тромагнитным реле, а можно и без него — по упрощенной схеме. на «змею».
ВОЛК, КОЗА И КАПУСТА О такой головоломке ты, наверное, слыхал и даже, быть может, пытался решить ее путем рассуждений. В самом деле, без рассуждений тут не обойтись. Напомню, что в этой головоломке происходит и что требуется. С одного берега реки на другой лодоч- нику надо перевезти груз — волка, козу и капусту. И он мог бы легко это сделать, да вот беда: лодка настолько мала, что ка- пуста и четвероногие пассажиры одновре- менно в ней не помещаются. Лодочник может взять их только по отдельности — либо волка, либо козу, либо капусту. Но если он повезет капусту, на берегу останутся волк и коза. Конечно, волк козу съест. Если первым взять волка, то оста- нутся коза и капуста. Понятно, что коза съест капусту. Этого тоже нельзя допустить. Как же быть? В какой последовательности переправлять волка, козу и капусту, чтобы все остались в целости и невредимости? Путем рассуждений, прикинув в уме так и этак, задачу можно решить. Но давай по- ступим по-другому: построим «рассуждаю- щий» автомат, который бы сам указывал, какие действия правильные и какие нет (рисунок 65). Все части автомата крепятся к фанерной дощечке 1. Прибей боковые рейки 2. По- средине дощечки-панели нарисуй реку. Закрась ее синим карандашом. На берегах реки расположены гнезда 3 для штырьков. Четыре — на одном берегу и столько же — на другом. Заготовь шестнадцать пластинок 4. Де- лаются они из жести. «Носиком» пластинка вставляется в отверстие гнезда, загибается и прикручивается винтом с гайкой. В каждое гнездо надо вставить по две пластинки. В правом верхнем углу панели располо- жена сигнальная лампочка 5. Рядом с ней — батарейка 6. В качестве штырьков 7 исполь- зуй обыкновенные гвозди. На • каждый из четырех штырьков надень картонные кружки 8 с изображениями волка, козы, капусты, лодочника и надписями. Штырьки в гнездах должны сидеть плотно. Это очень важно для работы автомата. Осталось сделать самое ответственное: собрать электрическую схему — соединить проводами все гнезда, лампочку и бата- рейку. В этом автомате схема значительно сложнее, чем у других моделей, про кото- рые рассказано в книжке, хотя и выглядит она простой. Соединения сделаны так, что автомат заранее настроен только на правильное решение головоломки. При неправильном действии сигнальная лампочка сразу же оповестит об «опасности». Поверни автомат обратной стороной к себе (лампочка должна оказаться внизу) и пронумеруй гнезда так, как это сделано на рисунке. Начинать надо с верхнего ряда и нумеровать слева направо. Таким образом, № 1 будет обозначено левое верхнее гнездо. Точно так же слева направо нуме- руются гнезда и в нижнем ряду (нижнее левое гнездо будет под № 5). На электрической схеме цифры означают номера гнезд. Будь очень внимателен, когда начнешь собирать схему. Ты увидишь: про- вода станут переплетаться друг с другом, и здесь легко сбиться, подсоединить провод не туда, куда требуется. Ты значительно упростишь себе работу, если достанешь провода в разноцветной изоляции. Пере- путать их будет труднее. Вставь в гнезда штырьки в том порядке и непременно на той стороне реки, как изо- бражено на рисунке. Это начальное поло- жение. Что же лодочник должен делать? В какой последовательности действовать? ПЕРВОЕ. Взять с собой в лодку и пере- везти на противоположный берег козу. Ос- танутся волк и капуста. Это — безопасно. Волк капустой, как известно, не питается. ВТОРОЕ. Оставить козу на другом бе- регу и вернуться к волку и капусте. ТРЕТЬЕ. Взять с собой волка и перевезти его на противоположный берег реки. ЧЕТВЕРТОЕ. В обратный путь уехать с козой. ПЯТОЕ. Высадить козу, взять капусту и снова перебраться на противоположный берег к волку. ШЕСТОЕ. Возвратиться за козой. СЕДЬМОЕ. Перевезти козу на противо- положный берег к волку и капусте. Так надо решать головоломку. И автомат (если его схема правильно собрана) это «знает». 103

В начальном положении лампочка не го- рит. Опасности нет. Попробуй сделать так: вытащи штырь с надписью «Лодочник» и воткни его в гнездо под номером 8 на про- тивоположном берегу реки. Это означает, что лодочник переехал через речку. Лам- почка загорится. Сигнал опасности. В самом деле, разве можно оставлять одних волка, козу и капусту! Будет беда. Перенеси на другой берег штыри «Ло- дочник» и «Капуста». Опять лампочка вспых- нет. Правильно. Нельзя оставлять без при- смотра волка и козу. А вот если вместо капусты лодочник перевезет козу (вытащены штыри с надпи- сями «Лодочник» и «Коза»), лампочка не за- горится. Тоже верно. Волк остался с капу- стой. Это не страшно. Для тех, кто не знает правильного реше- ния головоломки, играть с таким «умным» автоматом очень интересно. И не только ре- бятам, но даже и взрослым. ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Приятно, должно быть, проскакать на коне-автомате верхом. Он построен для любителей верховой езды в Японии. Наружным видом автоматический конь мало чем отличается от настоящего. Ноги его приводятся в движение электромо- торами. Есть кнопки, при помощи которых ездок задает скорость бега, делает пово- роты. А скорость у «Галопа» (так зовут ме- ханического коня) приличная, около 50 кило- метров в час. На стадионах в Японии перед десятками тысяч зрителей разыгрываются представ- ления, в которых участвуют огромные куклы ростом 5 метров. Сделаны они из нейло- новой ткани и надуты воздухом. Но самое удивительное заключается в том, что управ- ляют куклами-великанами электронно-вы- числительные машины. ЭВМ заставляют кукол двигать руками, ногами, говорить и смеяться. Сегодня уже не диво электронный шах- матист — коробочка с клетчатой доской на крышке. У электронного партнера шах- матист средней силы может выиграть, но может и проиграть. Чтобы сделать ход, надо нажать на клавиш. Ответный ход ав- томата высвечивается на экранчике. Там же появляются и слова «шах» и «сдаюсь». Удобно иметь игровой автомат дома. Захотел — поиграл. И такие автоматы вы- пускаются. Например, домашний тир. К обычному телевизору подключается не- большая приставка. На экране телевизора появляется квадратик — мишень. В нее надо попасть лучом из пистолета. При каждом попадании размеры мишени уменьшаются. А можно сделать и так, что она будет ме- таться по экрану. Попасть тогда гораздо труднее. Но это уже для хороших стрелков. Слышать утром резкий звонок будиль- ника — ощущение не из приятных. Но каким же способом еще можно разбудить крепко спящего человека? Английские инженеры решили применить для этой цели... запах. Они изобрели ароматический будильник. В заданный момент внутри будильника разо- гревается маленький баллончик с пахучей жидкостью — и комнату наполняет запах яб- лок, груш или свежих ягод. Говорят, что аро- мат действует не менее надежно, чем зво- нок. Но конечно, он куда приятнее. На складах, в магазинах, в учреждениях установлены приборы, которые автомати- чески подадут сигнал, если в помещении возникнет пожар. Одни из них «чувствуют» повышение температуры, другие — дым, третьи — свет пламени. 105


Они поджидают нас повсюду: на улицах, в метро, на вокзалах, в кинотеатрах. Они нужны всем. Когда же появились первые торговые автоматы? Думаешь, недавно? Нет. Около двух тысяч лет назад! Вот как давно. Тогда египетские жрецы придумали ав- томаты, отпускавшие за деньги «святую» воду. Секрет своего изобретения они дер- жали за семью печатями. Шло время, древние автоматы были надолго забыты, и только лет сто назад в Англии появился торговый автомат, про- дававший спички. Железный продавец работал совсем неплохо, и тогда его изобретатель, инженер Ивритт, решил сделать автомат, торгующий плитками шоколада. Сделал, да только на этот раз получился конфуз. Нет, автомат ни в чем не прови- нился. Виноваты были покупатели. Нашлись среди них такие, которые вместо монет стали опускать разные кругляшки и не- честным способом лакомиться шоколадом. Пришлось автомат переделывать, учить его отличать настоящие деньги от фальшивых. Далеко не сразу этого удалось добиться. Многие изобретатели ломали головы над трудной задачкой. И все же решение было найдено. Более того: некоторые автоматы заговорили человеческим голосом. Если кто-то бросал в автомат простую железку, механический продавец возвращал ее и громко произносил: «В следующий раз прошу опускать настоящие деньги!» То-то было позора. Другие, вежливые автоматы могли бла- годарить. «Спасибо за покупку», — говорили они. И приглашали: «Приходите еще». Г лаз у железного продавца нет. Как же он отличает настоящие деньги от подделок, по каким признакам? Признаки, к счастью, есть, и немало: размеры монеты, ее вес и магнитные свой- ства, состав металла, из которого она изго- товлена. И как только монету опускают в щель автомата, он принимается за про- верку. Монета катится по узкой дорожке между двумя стенками. Если это простая железка, магнит, расположенный на пути, тотчас же остановит подделку и она будет возвра- щена назад. Но предположим, магнитный пост бла- гополучно пройден. Тогда монета вкаты- вается на чувствительные рычажные весы. Лишь при строго определенной комплекции она будет пропущена вперед. Дальше — проверка размеров. В до- рожке — щель, а над дорожкой — перила. Кружок большего диаметра, чем монета, не пролезет под перила. Меньшего — свалится набок. Более толстый также не войдет. Более тонкий провалится в щель. Но пусть и размеры оказались нормаль- ными. Тогда — последний и самый главный экзамен, на состав металла. Монета пробегает мимо электромагнита. Включается ток, и она повисает в воздухе. На весу ее удерживают магнитные силы. Вернее, повисает настоящая монета. Под- делка падает и по обходной дороге катится назад. Полноценная же, повисев, бежит вперед и по пути, наконец, включает меха- низмы автомата, словно командует: «Выдать товар!». Сейчас во всем мире работают несколько миллионов торговых автоматов. Продают они товары пяти-шести тысяч наименова- ний: различные напитки, сосиски, конфеты, духи, чулки, носовые платки, газеты, тет- ради, жевательную резинку, билеты, каран- даши, спички и многое, многое другое. Есть автоматы, которые не просто от- пускают товар, но сначала приготавливают его: делают смеси, варят, подогревают или, напротив, охлаждают. Некоторые прини- мают плату любым набором монет. Всем хороши автоматические продавцы. Они могут работать круглые сутки без пе- рерыва, без выходных дней, без отпусков. Одно плохо: не принимают бумажные день- ги. Да нет, есть уже и такие автоматы, кото- рые бумажные деньги тоже умеют прове- рить, принять и даже сдачу выдать. Большое будущее у автоматических продавцов! ИРИСОЧНЫЙ АВТОМАТ А можно ли самому сделать модель торгового автомата? И если можно, то как? Об этом-то я и хочу тебе сейчас рассказать. Наш автомат (рисунок 66) будет «торго- вать» конфетами, ирисками «Кис-Кис», 108
например. Конечно, это очень простой автомат. Нет в нем хитроумных устройств для проверки монет. Но работать он будет. Состоит автоматический продавец из ко- робки 1, внутри которой размещается по- дающий механизм 2. Механизм этот назван так потому, что подает ириску из накопи- теля 3, если двухкопеечную монету втолк- нуть в щель 4 на передней стенке коробки. Во время работы автомата ириски лежат в накопителе стопкой, одна на другой. Коробку 1 надо склеить. Вырежь из кар- тона ее четыре стенки. На передней стенке 5 сделай три отверстия. Нижнее, самое большое, б^дет служить окошком, через которое забирается конфета. В среднее вставляется ящичек 6. Туда падают монеты. Это касса. Наконец, верхнее отверстие предназначено для прохода монет. Слева и справа от него прорежь две щели 7. Они нужны будут, чтобы прикрепить пла- стинку 8. Вокруг среднего отверстия приклей полочку 9 — опору для ящика. Делается она из тонкого картона. Вырежь из жести пластинку 8, отогни ее края. В середине аккуратно пробей рас- клепанным гвоздем щель — точно по раз- мерам двухкопеечной монеты. Заусенцы опили напильником. Вставь отогнутые края пластинки в щели 7 на передней стенке коробки. Загни края пластинки и плотно прижми их легкими ударами молотка. Можно коробку склеивать. Заготовь восемь уголков 10 из чертежной бумаги. С их помощью и соедини стенки коробки. Четыре уголка наклей внутри ее. Другие четыре — снаружи. Дно 11 сделай из плотной чертежной бумаги и приклей к стенкам. Приклей также внутри коробки наклонную дорожку 12 из плотной бумаги. По этой дорожке ириски будут сползать вниз. Сверху коробка закрывается крышкой 13. Вырежь ее из картона. В крышке сделай квадратное отверстие, через которое ириски можно будет закла- дывать в накопитель 3. Накопитель изготавливается так. Вы- строгай деревянный брусочек 14. Возьми полоску бумаги шириной 100 и длиной 350 миллиметров. Смажь клеем и плотно оберни ею брусочек. Когда клей высохнет, брусочек вытащи. Получившуюся бумажную трубку разрежь с одной стороны по углам и края ее отогни. С другой стороны обрежь по раз- меру. Приклей полочку 15, согнутую из кар- тона. Чтобы она держалась прочнее, оклей ее бумажной полоской. Готовый накопитель приклей отгибами к крышке 13, как раз под отверстием в ней. Для прочности отгибы заклей сверху бу- магой. Пока клей будет сохнуть, займись изго- товлением подающего механизма 2. Дела- ется он целиком из жести. Как сделать детали механизма 16, 17, 18, думаю, ясно из рисунка. Все они соеди- няются между собой при помощи четырех осей 19 из нетолстой проволоки. Есть в подающем механизме еще одна деталь — резинка 20. Она прикрепляется с помощью проволочных петелек и служит для того, чтобы возвращать механизм в ис- ходное положение. Двумя винтами механизм прикрепи к крышке. Винтом же присоедини к ней и заслонку 21. Крышка прикрепляется к коробке по- средством двух уголков из жести 22 и вин- тов. Не закрывая крышку, опробуй механизм в действии. Положи в накопитель парочку ирисок и, отклоняя рукой механизм, по- смотри, легко ли он двигается, хорошо ли выталкивает конфету. Если так, можно ав- томат собрать, то есть поставить крышку на место. Положи ириски в накопитель. Возьми двухкопеечную монету, вставь в щель и резко нажми. Монета упрется в стенку подающего механизма, повернет его, и тол- катель выбросит ириску. По наклонной до- рожке она сползет к окну, к «покупателю». Монета же упадет в ящичек-кассу. Резинка возвратит подающий механизм в прежнее положение. На место вытолкну- той ириски опустится следующая. Автомат опять приготовится к работе. Разумеется, и автоматический продавец требует наладки. Быть может, подающему механизму понадобится регулировка или толкатель его надо будет подогнуть. Впро- чем, так всегда: любой автомат требует к себе внимания. 109
}4~-Ж- -------------/95-
ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ Японские инженеры сконструировали автоматического кассира. Он сортирует бумажные деньги, считает их и упаковывает. Кассир-автомат способен распознать под- дельные деньги, удалить запачканные и по- порченные. В Англии в те времена, когда торговые автоматы были еще не так совершенны, как сейчас, мошенники вместо монет стали опускать ледяные кружочки. Автоматы отпускали товар за ледышки. Пришлось срочно вводить еще одно испытание — на подогрев. Монеты легко его выдер- живали, а ледышки, понятно, нет. Вареничный автомат работает в Ленин- граде. Приготовив тесто и творожную массу, машина начинает делать вареники. Аккурат- ные, одинаковые, весом по 25 граммов каждый.- За смену автомат изготавливает их около пятидесяти тысяч штук, то есть более тонны. В Англии в овощных магазинах установ- лены автоматы-картофелечистки. За неболь- шую плату (монеты надо опустить в щель) они выдают очищенный, промытый и тща- тельно упакованный картофель. В Токио, японской столице, открылся электронный универсам. Покупателям надо лишь нажать на определенные кнопки, и автоматически будут подобраны все за- казанные продукты, взвешены и упакованы. Покупатель укладывает пакеты в тележку, которая вежливо произносит: «Добрый день. Рады услужить вам. Ваши товары будут стоить...» — и называет сумму. Остается только расплатиться в электронной кассе. На улицах японской столицы установ- лены табло, на которых указывается, через сколько времени подойдет автобус. Эти сведения посылает сам автобус. По радио он сообщает, где находится в данный мо- мент. Электронная машина мгновенно де- лает расчет, определяет время прибытия автобуса и зажигает цифры на табло.
9

РОБОТ ПО КЛИЧКЕ АРС В квартире калужского инженера Гри- шина появился удивительный жилец. Высо- кий, широкоплечий. Голос чуть глуховатый. Глаза сверкают. Ходит, тяжело ступая по по- лу железными ногами. Да и все туловище, и голова, и руки у него — железные, потому что в этой квартире поселился робот. Да, да. Борис Николаевич Гришин сделал его собственными руками, все сам приду- мал, собрал, и с тех пор робот у него — вро- де слуги или домашнего секретаря. У робота и имя такое — АРС, что означает «автомати- ческий радиоэлектронный секретарь». Зашел однажды к инженеру приятель. Сидят, разговаривают. — Принеси-ка нам чаю, АРС! — крикнул инженер. И вдруг из кухни выходит робот с подно- сом в руках. Приятель чуть со стула не сва- лился. Что за чудеса! А робот поставил на стол чай, варенье, фрукты и спокойно уда- лился. — Вот это да! — удивился гость. — Что же он еще умеет делать? — Многое, — отвечает Гришин. — Он способный. Утром будит меня. Затем магни- тофон включает с записью утренней заряд- ки. Пока я зарядку делаю, он завтрак подо- греет, подаст, а заодно напомнит, какие дела меня сегодня ждут. Ничего не забудет. — Здорово! — восхищается приятель. А Гришин: — Да и это еще не все. Уйду я на служ- бу — АРС квартиру уберет и проветрит. Если я попрошу, закажет по телефону билет на поезд или самолет. — А вдруг кто-то позвонит? — поинтере- совался гость. — АРС снимет трубку и поговорит. Спросит, кто звонил и по какому делу, а ве- чером обязательно доложит мне. Вот какого отличного помощника по- строил себе инженер Гришин — умного и безотказного. Теперь роботов делают даже школьники, юные техники. Ребята из города Калинингра- да построили целую семью. Забавно смот- реть, как вышагивают «взрослые» роботы, а рядом с ними семенит робот-малыш. На Выставке достижений народного хо- зяйства СССР в Москве я видел робота, ко- торого создали юные техники из города Ка- менск-Уральский. Симпатичного такого. Ту- ловище и голова у него квадратные. Вместо глаз — две электрические лампочки. Он слу- жит экскурсоводом. Дает пояснения посети- телям выставки, показывает различные мо- дели, сделанные руками ребят. Голос у него звонкий, ясный. Говорит, а сам посматривает на ту модель, о которой рассказывает. Очень не любит шума. Чуть кто из ребят расшалится, он умолкает, а потом вежливо просит: «Пожалуйста, не шумите. Вы мне мешаете». РОБОТЫ ПРИХОДЯТ НА ЗАВОД Постепенно роботам начали поручать де- ла и посерьезнее. Их научили работать на за- водах и фабриках. На любом предприятии нужны маляры,
электросварщики, грузчики, подавальщики. Есть заводские цехи, где работа грязная, шумная. Есть и такие, где жарко, душно, где вредно находиться людям. Там роботы по- требовались в первую очередь. Они неуто- мимы, выносливы, способны выполнять са- мую тяжелую, самую трудную, однообраз- ную работу. И делают ее быстро, четко, точно. Один железный маляр или свар- щик может заменить десять рабочих, а то и больше. На людей заводские роботы нисколько не похожи. Да это и не нужно. Туловище в ви- де тумбы или шкафчика. На нем укреплена рука с каким-нибудь инструментом. Рука мо- жет поворачиваться, сгибаться, сжимать и разжимать пальцы (инженеры называют их схватами). Обычно роботу достаточно одной руки. Но бывают и двурукие, и трехрукие, и даже четырехрукие роботы. Все зависит от вида работы, которую приходится выполнять. Понаблюдай за своими руками: какие они подвижные, гибкие, ловкие. Недаром гово- рят, что человеческая рука — чудо природы. Задумались инженеры: как создать и для ро- ботов руки, которые годились бы для всяко- го дела? И поняли, что это пока невозможно. Куда проще и легче сделать для разных ра- бот разные руки. У одних роботов — двупалые клешни. У других вместо пальцев — присоски. Есть руки, похожие на птичьи лапы. А что же движет механическую руку? Ча- ще всего — сжатый воздух. Он подается в двигатель руки. Под его напором она и пе- ремещается. Если требуется, чтобы рука бы- ла еще сильнее, вместо воздуха в двигатель накачивается жидкое масло. Теперь все чаще и чаще инженеры используют электрические моторы. Мотор через зубчатые колеса, че- рез рычаги двигает руку робота. Итак, туловище у робота есть. Рука есть. Двигатель есть. Все? Постой, а кто же движе- нием руки будет командовать? Как сделать, чтобы она знала, куда двигаться, где остано- виться, когда включить и когда выключить инструмент? Можно это сделать по-разному. Напри- мер, при помощи дырчатой ленты — перфо- ленты. Отверстия в ней — это команды ро- боту. Одна группа отверстий означает ко- манду «поднять руку». Другая — «опустить руку». Третья — «разжать схваты». Лента, свернутая в рулон, находится вну- три робота, в электронном приборе, кото- рый умеет «читать» и «понимать» такие ко- манды. Он управляет движением руки. На- до — руку поднимет. Надо — опустит. Влево направит или вправо поведет. Одним сло- вом, будет делать все в точности так, как ука- зано на дырчатой ленте.
ТАМ, ГДЕ СТРОЯТ «ЖИГУЛИ» Сейчас во всем мире работает более ста тысяч роботов. Только в нашей стране их около десяти тысяч. Давай побываем на ка- ком-нибудь заводе. Например, на Волжском автомобильном, там, где строятся легковые машины «Жигули». Посмотрим, как работа- ют роботы. Огромный это завод. Целый город. С не- делю надо ходить по его цехам, пока все обойдешь. Так их много, и такие они боль- шие. По некоторым в пору на велосипеде ез- дить, а не пешком ходить. Не удивительно, что и автомобилей здесь выпускается много. Проходит всего двадцать секунд, и появляется новенькая машина, пол- ностью готовая. Значит, за час — около двухсот. А за рабочий день — полторы тысячи! Построить легковой автомобиль — дело непростое. Но теперь рабочим помогают ро- боты. Для того чтобы получился кузов маши- ны, ее железный корпус, нужно собрать и крепко соединить вместе более тысячи де- талей. Делается это с помощью электросвар- ки. Железные части плотно прижимаются друг к другу. Затем подается электрический ток. От сильного нагрева металл плавится. Миг — и две детали крепко соединились, сварились. По длинному цеху движется дорога-кон- вейер. На ней установлены кузовы «Жигу- лей». Они еще не собраны. Детали их лишь прижаты одна к другой. Кузовы надо сва- рить. Вдоль конвейера стоят роботы. К их ру- кам прикреплены сварочные клещи. Вот к одному из роботов подъехал кузов и остано- вился. Робот повернул руку, ухватился за ку- зов, сжал клещи и загудел. Секунды не прошло — в одном месте сварка произведена. А робот уцепился за ку- зов в другом месте. И там — готово. Рука еще немного переместилась в сторону. И опять вспыхнул огонек. Своей длинной рукой робот может за- браться в самый дальний угол кузова. Пока рука не обойдет все углы и закоулки, кузов с места не тронется. А в это время другие роботы заняты сваркой других кузовов. Быстро, аккуратно работают роботы- сварщики. И что очень важно — они могут легко переучиваться. Конструкция автомо- билей меняется, улучшается. Меняется и форма кузова, становится все красивее, все обтекаемее. Для роботов эти перемены не страшны. Они могут легко приноровиться к новому ку- зову. Надо только вложить в них другую перфоленту, с другими командами. Пока роботы лишь сваривают кузовы автомобилей. Колеса, мотор, руль, приборы в машине устанавливаются руками ра- бочих. Однако скоро придет время, когда и эту работу поручат роботам, конечно, более сложным, чем нынешние. «ЧУВСТВУЮЩИЕ» РОБОТЫ Кажется, что может быть проще: взять книгу и переложить ее на другое место? Для нас — действительно просто. Для робота — очень сложно. Прежде чем взять какую-ни- будь вещь, нужно ее увидеть среди других вещей. Протянуть к ней руку. Решить, как удобнее брать. Те роботы, которые сейчас трудятся на заводах, делать этого не умеют. Руки их пе- ремещаются только так, как им заранее предписано. Сами они ничего изменить не в силах. И вот что может получиться. Скажем, работает робот подавальщиком.
Возьмет деталь. Повернется, переложит. Снова повернется, чтобы взять следующую. А она оказалась чуть сдвинутой со своего места. Ткнет робот руку туда, куда, казалось бы, и надо, а там ничего нет. Найти «пропав- шую» деталь робот не сможет. Для нас же это совсем просто. И все дело в том, что у нас есть глаза, чувствительная кожа. Значит, и роботу нужны свои органы «чувств». «Чувствующие» роботы уже созданы, но пока — опытные. Они еще проходят испыта- ния в научных лабораториях. Одного такого робота мне довелось ви- деть. Он легко находил разбросанные по столу кубики и складывал их в коробку. При мне собрал пирамидку из разноцветных кру- жочков. Конечно, и кубики, и пирамидка — это так, для показа умения. На заводах подоб- ные роботы смогут стать искусными сборщи- ками, собирать точные приборы и делать это быстро и безошибочно. ТВОЙ ПЕРВЫЙ РОБОТ Робот — машина сложная. Например, АРС инженера Б. Н. Гришина состоит из двадцати тысяч радиодеталей, десятков электромоторов, сотен реле. Бесчисленные провода переплетаются в нем, словно крове- носные сосуды. Без электронных прибо- ров, сложной электротехники и радиотехни- ки робота говорящего, отвечающего на вопросы, ходящего, двигающего руками не создать. Твой первый робот будет значительно проще (рисунок 67). «Организм» его состоит из тех автоматических устройств, которые тебе уже знакомы, которые ты уже строил. Здесь они только объединились. Что же ро- бот «умеет» делать, какими «способностя- ми» обладает? Перечислю: 1. У него мигающие глаза. 2. Он «чувствует» рукопожатие. Когда ему пожимают правую руку, он жужжит. Когда пожимают левую — раздается звонок. 3. На голове у него — чувствительная «ан- тенна». Если до нее дотронуться металличе- ской рукояткой, рот робота начинает све- титься. 4. Он умеет отгадывать числа. Первым делом надо изготовить туловище робота. На нем крепятся все детали, прибо- ры, провода. Голову и туловище выпили из одного ку- ска фанеры. По бокам прибей рейки. Они бу- дут служить роботу ногами. Ноги крепятся к подставке — двум рейкам, соединенным фанерками. Руки робота тоже сделай фанер- ными и прибей их к боковым рейкам. Когда туловище будет готово, начинай «насыщать» Ьго деталями и приборами. Глаза робота — две лампочки от карман- ного фонарика. Укрепи их известным тебе способом. Чтобы глаза были мигающими, подключи к лампочкам реле времени (рису- нок 27). Оно устанавливается на тыльной сто- роне туловища, а как его подсоединять, ты уже знаешь. Электрическая схема здесь такая же, как, например, у маяка (рису- нок 30). Не забудь про выключатель (из же- стяной пластинки). Без него лампочки будут мигать беспрерывно. К рукам прикрепи пальцы. Каждая рука имеет всего по одному пальцу, сделан- ному из полоски жести и привинченному к фанере. Это, проще сказать, выключатели, которые при пожатии руки робота прижи- маются к винтикам-контактам и замыкают электрическую цепь. Палец одной руки включает звонок. Ис- пользуй тот звонок, который ты сделал для сигнализатора уровня воды в ванне (рису- нок 22). Палец другой руки пускает в ход жужжалку — зуммер (рисунок 68). Этот прибор ты еще не делал. По конструкции он очень напоминает электромагнитное реле (рисунок 26) и устроен так, что все время сам себя включает и выключает. От этого разда- ется жужжащий звук. У зуммера такая же катушка, такие же сердечник и якорь 1, как у реле. Только кон- такт 2 сделан и расположен иначе. Как подключать звонок и зуммер к паль- цам, я рассказывать не буду. Уверен — ты сам справишься. К голове робота прикрепи стержень «ан- тенны». Если до нее дотронуться металли- ческой рукояткой, загорится лампочка, уста- новленная позади рта робота. Как это дела- ется, ты знаешь. Вспомни игру «У кого вер- нее глаз?» (рисунок 63). «Антенна» действует точно так же. Лампочка крепится на стойке, сделанной из жести и фанеры. Рот робота 117



ЧТО ПРИДУМАЛИ ИНЖЕНЕРЫ заклей красной полупрозрачной бумагой или пластмассовой пленкой. Тогда вид полу- чится более эффектный. Ну, а числа робот будет «отгадывать», если на туловище его установить машину, ко- торую ты тоже делал (рисунок 61). К сожалению, робот наш не умеет дви- гаться. Руки у него тоже неподвижны. Но может быть, со временем ты научишь его ез- дить на колесиках и двигать руками? Автомат этот интересен еще и тем, что его можно совершенствовать, усложнять. Ты будешь набираться опыта, знаний, уме- ний. И твой робот будет становиться все умелее, все «способнее». Конечно, с твоей помощью. Возле робота, показанного на ярмарке в городе Лейпциге, всегда собиралась толпа. Он развлекал посетителей ярмарки тем, что ловко сортировал цветные шары. Красные откладывал в одну сторону, синие — в дру- гую, зеленые — в третью. Для робота это тоже было «развлечением». Специальность его—таскать из печи раскаленные болванки, « В Италии придумана искусственная кожа для роботов. Кожа — особенная, она «чувст- вует» прикосновения. При этом в ней возни- кают электрические сигналы. Новым мате- риалом можно покрывать руки роботов, де- лая их чувствительными. Зовут его «Артур». Это робот, предназ- наченный для упаковки печенья. Он работа- ет на московской кондитерской фабрике «Большевик». За восемь часов робот раскла- дывает по пачкам пять тонн печенья. При- чем только доброкачественного. Печенье с изъяном автомат не пропустит, отложит в сторону и возвратит на переработку. Один из японских роботов не только прекрасный маляр, но и обладает тонким чутьем на цвет. Он способен различать де- вять оттенков краски. Если она хотя бы слег- ка отличается по цвету, робот останавливает- ся и зажигает сигнальную лампу. Американские инженеры построили электронный аппарат, который работает поч- ти так же, как глаз голубя. Зрение у этой пти- цы особенное. Она видит только то, что для нее имеет значение, остальное как бы пропа- дает. Вот так же «видит» и электронный «глаз». Это важно, если требуется что-то бы- стро заметить, а отвлекаться нет времени. Большая часть поверхности Земли занята морями и океанами. Много места занимают пустыни, высокие горы, густые леса. Нелег- ко вести там метеорологические наблюде- ния. Выручают метеоспутники. За один виток вокруг нашей планеты спутник-автомат сооб- щает в сто раз больше сведений, чем все ме- теостанции мира! 120
ОТ СТАНКА К СТАНКУ Сколько на земле легковых автомоби- лей? Более пятисот миллионов! В Нью- Йорке — около двух миллионов машин. От них тесно на улицах. То же можно увидеть в Лондоне, Париже, Риме. В далекой Австра- лии бытует даже шутливая поговорка: для того чтобы перейти улицу, лучший способ — совершить кругосветное путешествие. И все же легковой автомобиль — это удобство, комфорт, это скорость. Вот поче- му число автомашин постоянно растет. К су- ществующим прибавляется по десять мил- лионов ежегодно. А раз так, то и автомо- бильных двигателей требуется много. Давно инженеры задумались над тем, как увеличить выпуск двигателей и деталей к ним. Впрочем, ответ был известен, и найден он был около двух веков назад в Англии. В то время для парусного флота требова- лись деревянные блоки, тысячи блоков. Ста- рые блочные мастерские уже не справля- лись, не поспевали. Выход нашел английский механик Генри Модели. В 1800 году он создал первую станочную линию. Сорок пять станков были выставлены в ряд. Деревянные заготовки передавались со станка на станок, что сильно ускоряло ра- боту. На такой линии удавалось изготовить в год более ста пятидесяти тысяч блоков. Это казалось удивительным. Тогда-то и выяснилась сила поточных ли- ний. Их построили немало. Для самых раз- личных производств. У нас была создана ав- томатическая станочная линия для изготов- ления корпусов автомобильных моторов. Сложное это дело. Для того чтобы метал- лическая заготовка стала корпусом двигате- ля, над ней нужно произвести сотни различ- ных операций. В одном месте проточить паз. В другом — просверлить отверстие. В тре- тьем — уже готовое отверстие расточить. Здесь — нарезать резьбу, там — «пройтись» фрезой. Станки-автоматы выстроились в длинный ряд. Заготовки по движущейся дорожке — конвейеру одна за другой переезжали от станка к станку: токарному, фрезерному, сверлильному, расточному, снова к токар- ному и так далее. Дело шло ходко. Производительность ав- томатической линии была высока. Но посте- пенно выяснилось, что не все тут обстоит хо- рошо. Да, на автоматических линиях можно бы- ло изготавливать детали быстро. Однако только для двигателей одного-единственно- го типа. А ведь конструкция автомобилей и двигателей к ним не стоит на месте. Я пом- ню, какой красивой, скоростной, мощной ка- залась когда-то легковая машина «Победа». А если сравнить ее теперь с «Волгой»? Нет, «Волга» куда лучше — изящнее, стреми- тельнее. И мотор у нее, конечно, намного со- вершеннее. Но для того чтобы начать выпуск нового типа двигателя, надо было строить и новую автоматическую линию, с другими станками. А это дело не только дорогое, но и долгое. Автоматическим линиям не хватало очень важного качества — гибкости, приспособ- ляемости. КОМАНДУЮТ ЧИСЛА Какую ни возьми машину, она состоит из деталей. К примеру, ручные часы. В них бо- лее двухсот пятидесяти разных деталек, од- на другой меньше. А если взять паровую турбину — машину-гигант. И там деталей много. Причем некоторые весят десятки тонн. Большая часть деталей обрабатывается на металлорежущих станках. Давно приду- маны токарно-копировальные станки. Сна- чала изготавливается копир — деталь-обра- зец. Она устанавливается на стайок, и резец послушно повторяет все изгибы, все высту- пы, все впадины копира. 121
При помощи копиров делались огромные гребные винты морских судов, воздушные винты самолетов, лопатки турбин. И для каж- дой такой работы нужны были свои копиры. Много копиров. Чтобы изготовить детали крупного самолета, например, нужно около двух тысяч кЬпиров! А изменилась конструк- ция машины — выбрасывай старые копиры и делай новые. Так и делали. Лучшего никто предложить не мог. Но продвинулась вперед электроника, появились электронно-вычислительные ма- шины, и настали новые времена для станков- автоматов. Помнишь, я рассказывал тебе, как с по- мощью дырчатых лент можно командовать роботами. Но перфоленты, оказалось, при- годны и для управления станками-автома- тами. Дырчатая лента тщательно готовится за- ранее. Все надо учесть: где у детали прямые участки, где закругления, где надо просвер- лить отверстие и на какую глубину, с какой точностью. Лента — метров 200 длиной и шириной со школьную линейку, но умещаются там все необходимые команды. Ее сворачивают в рулон. Но теперь это не просто рулон бу- маги. Это программа, задание станку. Ленту закладывают в станок. У него есть своя электронно-вычислительная машина. Для ЭВМ не составляет никакого труда счи- тать команды, записанные отверстиями. Ма- шина переписывает команды числами — группами нолей и единиц— и крепко их за- поминает. Остается лишь включить станок. А управлять им будет ЭВМ. Командуя станком, машина словно число- вую задачу решает. Вот почему говорят: «Этот станок с ЧПУ». То есть с числовым программным управлением. Лет тридцать назад станков с ЧПУ было мало. Лет два- дцать назад — сотни. А сегодня они уже поч- ти вытеснили станки с копирами. 122
МЕТАЛЛОРЕЖУЩИМ КОМБАЙН Главное, чем отличаются такие станки от старых, копировальных, — это тем, что зада- ние им, программу работы, можно легко ме- нять. Достаточно взять перфоленту с отвер- стиями, пробитыми в другом порядке, и по- жалуйста: станок начнет обрабатывать дру- гую деталь, по форме и размерам совер- шенно отличную от прежней. Это, конечно, замечательно. Но инжене- рам хотелось большего. «Сделать бы так, — мечтали они, — чтобы станок сам менял ин- струменты». И правда было бы хорошо. К примеру, работал станок резцом, а затем потребова- лось ему поработать сверлом. Хорошо, если бы нужный инструмент подавался автома- тически. Придумали конструкторы такой меха- низм и назвали его магазином инструмен- тов. К станку они прикрепили большой бара- бан. Перед началом работы магазин заря- жается всеми необходимыми инструмента- ми. А помещается их там до сотни штук. Один и тот же станок может и точить, и фре- зеровать, и сверлить, и шлифовать. Настоя- щий металлорежущий комбайн. Новый ста- нок и называться стал по-новому — обраба- тывающим центром. Станки работали по программе, сами ме- няли инструмент. Что еще нужно? Оказа- лось, нужно. «Сделать бы еще и так, — опять задума- лись инженеры-станкостроители, — чтобы и заготовки деталей устанавливались на ста- нок автоматически. А когда деталь будет го- това, то и здесь человек не должен вмеши- ваться». Одним словом, нужна была рука, механи- ческая рука, но умелая и точная, почти как человеческая. Да ведь есть такая рука! Робот! И точно, когда роботы встали у новых станков, дело пошло еще лучше. 123
Что же получилось? Станок можно легко заставить работать по любой новой програм- ме. У него есть запас инструментов. Обслу- живается он роботами. Получился островок гибкого автоматизированного производства. Но пока лишь островок. УМНАЯ КРУГОВЕРТЬ Есть такие сложные детали, что в одиноч- ку их не изготовить даже самому сверхно- вому станку. Приходится выстраивать в ряд несколько (бывает, что и десятки) станков с ЧПУ. У каждого — свой магазин инстру- ментов. Каждый обслуживается роботом. Так что же в этом плохого? Надо так надо. Это верно. Но только работать новые станки тоже должны по-новому. На таких сложных станках выгодно изго- тавливать сразу несколько разных деталей. Однако станки простаивают, если детали двигаются к ним по прямой дороге. Как раньше на автоматических линиях. Нет, уж если мы получили в свое распоря- жение столь сложную, умную технику, то на- до делать по-другому. Надо, чтобы все стан- ки действовали слаженно, как единое целое, чтобы работа между ними распределялась наилучшим образом. Заготовка будущей детали должна совер- шить между станками сложное путешествие. Побывав на первом станке, она (если это вы- годно для общего дела) сразу перебирается на третий станок, затем на шестой, а после снова возвращается на первый. Это путешествие может оказаться на- столько запутанным, настолько петлистым, что рассчитать и точно наметить дорогу меж- ду станками способна лишь ЭВМ. Значит, без электронного «мозга» тут никак не обойтись. Электронно-вычислительная машина в каж- дую секунду должна решать, куда и как, на какой станок послать заготовку. Но и ЭВМ — мало. Надо иметь еще одно очень важное устройство — склад заготовок и деталей. Это длинный, многоэтажный шкаф со множеством отделений — ячеек. В каждой из них лежат заготовки и частично обрабо- танные детали. Вдоль склада ездит робот. По приказу электронно-вычислительной ма- шины он извлекает из ячейки нужную в 124

данный момент заготовку, кладет ее на ав- томатическую тележку, и та сама отправ- ляется в путь, к станку, указанному элект- ронной машиной. Но вот работа сделана. Станок посылает сигнал ЭВ/у\, и машина вызывает автомати- ческую тележку. Частично обработанная за- готовка возвращается на склад, в ячейку. Здесь она снова будет дожидаться своей очереди к другому станку. Ты теперь понимаешь назначение склада? Его можно сравнить с промежуточной же- лезнодорожной станцией. К нему сходятся все пути. Отсюда заготовка в любой момент может быть отправлена к нужному станку. В своей ячейке она спокойно лежит столько, сколько потребуется, не мешая другим заго- товкам двигаться к станкам. СЧАСТЛИВОГО ТЕБЕ ПУТИ! Это уже не фантастика. Гибкие автомати- зированные производства работают. Со всех концов страны приезжают специалисты в Ле- нинград, на завод «Знамя Октября», где дей- ствует замечательное гибкое производство. Есть такое производство и в городе Иваново на станкостроительном заводе, и в городе Андропове на заводе, выпускающем авиа- ционные двигатели. С каждым днем, с каждым годом гибких производств в нашей стране будет все боль- ше и больше. Надо поставить на службу нашей промышленности, народному хозяй- ству самую передовую технику, все дости- жения науки. Чтобы жить лучше, чтобы наша страна стала еще богаче и сильнее, заводы и фабри- ки должны работать быстрее, производи- тельнее. Как этого добиться? Ответ ты уже знаешь: с помощью новейших машин — станков, электронно-вычислительных машин, роботов. Одним словом, при помощи авто- матики. Я надеюсь, что, прочитав эту книжку, ты полюбишь автоматику — одну из самых увлекательных и важных областей техники. Я буду рад, если автоматика станет твоей профессией. Говорят, что в будущем появятся заводы- автоматы. Месяцами, а то и годами смогут они работать самостоятельно, не требуя никакой помощи. Наверное, так и будет. Но это совсем не означает, что тогда уже не понадобятся специалисты по ЭВМ, станкам с числовым программным управлением, роботам, точной механике. Ничуть не быва- ло! Как раз наоборот. И на заводах-автома- тах знатоки сложной техники будут крайне необходимы. Кому же, как не им, строить, налаживать, пускать в ход эту сложнейшую автоматику. Хорошим, умелым рабочим всегда найдется дело. Талантливые, знаю- щие инженеры всегда будут высоко ценить- ся в мире сложной, умной техники. Желаю тебе найти свое место в этом уди- вительном мире!
«Научите, расскажите»................................ 5 Мы живем в век автоматики............................ 7 Прежде чем взяться за дело.......................... 10 Для братьев наших меньших........................... 12 Который час?........................................ 16 Командиры машин......................................22 Чем автоматы «чувствуют».............................25 «Больше! Меньше! Больше!»............................33 И автоматам нужны «мускулы»..........................34 Реле — что это такое?................................35 Реле времени работает................................39 Красный, желтый, зеленый.............................45 Чудеса пневмоники....................................50 Этот удивительный волчок.............................52 С неба пешком........................................59 В глубинах морей и океанов...........................66 Ветер и автоматика...................................68 Какая завтра погода?.................................76 Автоматика учит......................................81 Машины, которые умеют считать........................88 Поиграем с автоматом.................................99 Автоматические продавцы.............................106 Как роботы работать научились.......................112 В мире «умной» техники..............................121
ДОРОГИЕ РЕБЯТА! Вы прочли необычную книгу. И наверное, хорошо поработали, строя модели автоматов. Все ли у вас получалось? Какие модели вас особенно заинтересовали? Какие усовершенствования вы внесли? Автору и редакции очень хотелось бы узнать об этом. Пишите нам по адресу: 191187, Ленинград, наб. Кутузова, 6. Дом детской книги издательства «Детская литература». Черненко Геннадий Трофимович ПРОСТАЯ АВТОМАТИКА Ответственный редактор Н. Г Фефелова. Художественный редактор В. П Дроздов. Технический редактор Л. Б. Куприянова. Корректоры В. Г. Арутюнян и И. В. Гармашева. ИБ 11355 Сдано в набор 30.11.88. Подписано к печати 21.03.89. М-19577. Фор 84X100'/i6- Бумага офсетная № 1. Шрифт журнально-рублен Печать офсетная. Усл. печ. л 1 2 48. Усл. кр.-отт. 26,52. Уч.-изд. л. 15 Тираж 100 000 экз. Заказ № 454. Цена 1 р. 70 к. Ленинградское отде ние орденов Трудового Красного Знамени и Дружбы народов и: тельства «Детская литература» Государственного комитета РСФСГ делам издательств, полиграфии и книжной торговли. 191187, Лен град, наб. Кутузова, 6. Фабрика «Детская книга» № 2 Росглавпс графпрома Государственного комитета РСФСР по делам издатель полиграфии и книжной торговли. 193036, Ленинград, 2-я Советска) Черненко Г. Т. Ч—49 Простая автоматика: Рассказы об автоматике и автоматах-само- делках/Худож. Н. Андреев. — Л.: Дет. лит., 1989. — 127 с., ил. ISBN 5—08—000187—9 В книге в занимательной и доступной форме рассказывается об интереснейшей области современной техники — автоматике Читатель научится своими руками строить простые автоматические устройства и модели. __ __ ч 4802000000-141 J7 _м 6 ф” М101(03)—89