Технические фантазии в реальном воплощении Technicalfantasiesinrealentailment Код tech.tft в информационном канале Subscribe.ru Выпуск No145. Автор и
ведущий Cesiy
Лодка на шарах
или шары на лодке
(для перемещения по воде или по
суше)
Такая лодка воды не касается, по ней не плавает, и,
отсюда, может называться по-другому, например, коробом, корпусом, устройством,
основанием, плотом, площадкой…или по привычному лодкой (имея в виду теперь
другие её особенности).
Часть
1.
Представьте (в поперечном разрезе), что лодка
(изобразим её в виде П-образного короба) шарнирно опирается днищем на ось, на
концах которой укреплены шары. Шары лежат на поверхности воды, а дно лодки её
не касается. Нарисуйте это сами – будут (для начала) очень красивые необычные
рисунки.
Рабочий узел – это два шара, соединенные осью, или
валом. На двух (или более) рабочих узлах может удерживаться корпус лодки. Шары
плавают на воде.
Если
вал шаров вращается, лодка с помощью шаров движется вперед (или назад). Шары
выступают здесь в роли и движителя, и одновременно плавучего элемента.
Очень
просто сделать макет, применив шары от пинг-понга.
Двигатель вала шаров – любой. В макете это просто
резиновая намотка, а в натуре может быть как привод от велосипеда, так и от
бензинового мотора. При значительной скорости вращения шаров (это нужно
представить) их динамика взаимодействия с водой и воздухом изменяется и
приводит к появлению дополнительной силы всплытия и глиссированию. Можно убедиться
на макете.
Организованная динамика плавающего (и движущегося)
шара оригинальна, обладает множеством фаз действия и взаимодействия.
Нарисовав шар, несколько погруженный в воду, можно
представить эти фазы взаимодействия, образующиеся спереди на входе, снизу шара,
на выходе, и глиссирования, когда все фазы автоматически объединены.
На определенной скорости шары поднимаются
дополнительно вверх и начинают глиссировать по поверхности. В этом случае
происходит то же самое, как при смазке двух движущихся относительно друг друга
поверхностей: под них втягивается слой смазки, и они движутся по этому
промежуточному слою. То же самое возникает при относительном вращении двух
цилиндров, между которыми скользящая посадка – на определенной скорости
цилиндры автоматически центрируются, втягивая и выталкивая слой воздуха из
среды, в которой они находятся – трение существенно уменьшается и вращающаяся
масса долго (по запасенной инерции) не останавливается, причем возникает усилие
сопротивления при попытке изменить центрирование.
Аналогично и то же самое происходит во время
вращения не полностью погруженного в воду шара. Между шаром и водой появляется
слой воздуха, который (как и смазка) приводит к движению шара не по воде, а по
слою воздуха.
Это происходит на соответствующих скоростях, которые
могут быть принудительно созданы. В тот же момент скачком уменьшается
сопротивление движению, начинается глиссирование с уменьшением затрат мощности.
Лодка скользит как бы по воздуху, над водой.
При «до звуковых» скоростях вращения (и движения)
шары ведут себя обычным образом, как будто они есть круглое гладкое весло.
Эффект их действия в этом случае мал, но малы и затрачиваемые усилия. Если
эффект и усилия увеличивать, КПД взаимодействия уменьшается.
С этой целью на поверхность шаров могут быть
нанесены выпуклые спиральные полоски. Поскольку на одном и том же валу работают
два шара, эти выступающие полоски наносятся противофазно, чтобы сложить боковые
составляющие.
В этом и в любом другом случае шары удобно выполнять
не с твердой оболочкой, а надувными, что создает удобство складывания и
перевозки, а также возможность применения рабочих узлов на уже существующих
транспортных средствах.
Возможны многие другие варианты конструкций,
например, качение по воде на одном шаре, имеющем одну ось. Сверху шара
устанавливается площадка, на которой стоит или сидит искусный «наездник» и
приводит шар во вращение. Обучение происходит постепенно, однако, овладев
навыками устойчивости можно начать новый вид спортивных состязаний. Чтобы
площадка над шаром реактивно не вращалась в обратном направлении, от неё идёт
длинная штанга с дополнительным шариком на конце – аналог хвостового винта
вертолета.
В простых случаях не нужно строить лодку плавающую. Достаточно удобно
создать пару рабочих узлов с шарами, которые будут играть роль и лодки и её
двигателя. Вместо корпуса лодки может быть применена простая площадка. В сумме
площадка с шарами гораздо меньше веса лодки. Не нужно лодки, весел и
сопровождающих её принадлежностей. Не нужен тяжелый плавающий плот. Вместо
всего этого достаточно легкой (но большой) площадки с двумя или тремя парами
рабочих узлов. В простом случае.
Часть
2.
Вместо шаров с той же целью и другим эффектом могут
быть применены камеры колес автомобилей, особенно большегрузных. Из них таким
же образомсоздается рабочий узел,
включающий вал, на концах которого укреплены надувные камеры. Вал естественно
соединяется с камерой по её центру.
Если, как было описано выше, установить
плот-площадку на этих рабочих узлах, отмеченный эффект применения уменьшается.
Получается нерационально. Мал объем вытесненной камерой воды по сравнению с
объемом камеры, остающейся сверху.
Здесь нужно пофантазировать. И придумать. Нужно
придумать, что делать – ведь автомобильные камеры это хорошая тороидальная
конструкция (не только для того, чтобы держать давление в автомобильных
колесах).
Нужно
положить камеры в воду плашмя! В этом случае, как ни странно, возникают
дополнительные свойства. Теперь по обеим сторонам лодки будут видны лежащие
плашмя автомобильные камеры. Если их закрутить (в противоположные стороны),
эффект окажется мал.Для их вращения
может быть применен оригинальный привод, жалко его не использовать.
Что
делать? Кажется, что решение где-то рядом.
Вот
оно! Нужно чуть наклонить оси вращения камер в противоположные стороны. Тогда
один их край из воды выйдет, а другой чуть погрузится в воду. Может получиться
огромный эффект. К принципу действия шаров присоединиться эффект наклоненных
камер, действующих относительно воды.
Они
выполнят все, что делают шары. И добавят к этому не только увеличенный эффект
движения, но и, может быть, новый эффект глиссирования.
Появляется
возможность изменять угол наклона оси камер. Например, в движении, когда лодка
движется вперед с небольшой скоростью, можно оси установить относительно
вертикали на больший угол – скорость лодки увеличится, если увеличить скорость
вращения камер. Наоборот, можно уменьшить угол установки камер, вплоть до его
совпадения с вертикалью, когда камеры лягут плашмя, и затормозить этим
движение, понизив до нуля эффект взаимодействия.
Появляется
возможность установки во время движения правой и левой камер на разные углы.
Тогда движение из прямолинейного переходит в круговое, произойдет поворот.
Кстати,
случай наклонения осей камер в воде (в жидкой среде) применим аналогично к
колесам автомобилей, катящихся по твердой поверхности.
Привод
к камерам будет верхнего расположения. Конструкция усложняется, но улучшается
динамика управления и динамика движения по воде. Создание привода, может быть
связано с карданной кинематикой передачи движения на валы камер, однако, это
осуществить не сложно. Привод может состоять из разных компонентов и быть,
например, педальным (с использованием рук и ног).
Транспортные
средства на надувных камерах известны. Они хорошо катятся по неровностям и
болотистой поверхности. Теперь они могут плавать и двигаться по воде, причем
при входе в воду оси камер почти вертикальны, а при выходе такие же, как при
движении по суше.
Cs. 09.10.2004.
P.S. В No
141 за 23.09.2004. «Как женщина родила мужчину» было упомянуто, что мужчина
появился позже женщины. Этому пришло подтверждение: действительно, он появился
спустя 84000 лет после женщины.
Об этом сообщено в TV передаче по 1-му каналу за
06.10.2004 г. в 00:10. Передача называлась Теория невероятности «Мужчина и
женщина».