Юный техник, 1956 № 02 - Журнал «Юный техник»

Веда потекла под обшивкой, нагрелась, попала в бак со льдом, отдала ему часть тепла и вновь побежала под обшивку. И так продолжается, пока не растает весь лед. После этого система размыкается и работает, выбрасывая воду наружу. Чем детальнее изучали исследователи различные системы охлаждения, тем яснее становилось, что все эти системы решают проблему «теплового барьера» только частично. Время работы их — считанные минуты. Весит же система охлаждения, например сверхзвукового истребителя, 1–2 т! И это в авиации, где конструкторы на протяжении всей ее истории стремились сделать самолет предельно легким!

МОЖЕТ БЫТЬ, «ШУБА» ЛУЧШЕ?

Инoe дело тепловая изоляция. Никаких механизмов, перегоняющих воду, почти нормальный вес и время работы измеряется уже десятками минут. «Шуба» самолета должна иметь два слоя. Снаружи прочная и жаростойкая обшивка, а за ней теплоизоляция — стеклянное, асбестовое волокно или пенопласт.

Наружная обшивка отдается на «растерзание» высоким температурам. Однако «растерзать» ее не так-то просто. Хотя нагрев тела, летящего, например, со скоростью 5 400 км/час, достигает 950 °C, особые сорта стали могут выдержать температуру до 1 000—1 200 °C, металлокерамика — до 1 400—1 600 °C, а карбиды бора и титана — даже до 2 000 °C.

Защитить внутренние части самолета от раскаленной обшивки может стеклянное, асбестовое или кремниевое волокно. При скорости 1 600 км/час самолет прогреется до +80 °C всего за 3 мин., а с теплоизоляцией только за час. Нос сверхскоростного самолета, очевидно, будет представлять собой длинный, тонкий шпиль. Далеко выброшенный вперед, он будет принимать на себя основной термический удар.

Для сверхвысоких скоростей большие перспективы открывает сочетание теплоизоляции с охлаждением особо нагревающихся частей — передних кромок крыльев, оперения и носа. Однако самый верный способ избежать нагрева — летать на больших высотах, в разреженном воздухе. При полете со скоростью 5 000 км/час на высоте 6 000 м самолет нагревается до 700 °C за 1,5 мин., а летя с такой же скоростью на высоте 37 000 м — лишь до 300 °C и только за 30 мин.

И все же хотя трассы сверхскоростных самолетов будущего пройдут через верхние слои стратосферы, без тепловой защиты не обойтись: в начале и конце полета придется пронизывать плотные слои воздуха. Ученые исследовали пока только опушку термической чащи. А впереди встает уже новое препятствие. Возможность плавного повышения сверхзвуковой скорости не безгранична, утверждают ученые. При скоростях выше 6 000 км/час из-за резких скачков давления начнется местное сжижение (!!) воздуха.

Видные ученые расходятся в оценке нового барьера и его границ. Но несомненно одно: упорные и кропотливые исследования позволят разгадать тайны и этого барьера и преодолеть его.

* * *

Два "РПД" все-же похищены…

(См. стр. 38)

* * *

СТЕКЛЯННЫЙ АВТОМОБИЛЬ

Иной раз стеклянный стакан только нечаянно локтем опрокинешь на блюдце, и он разбивается. Кажется, даже мысли нельзя допустить, чтобы сделать из стекла кузов автомобиля. На на Московском автозаводе имени Лихачева построили именно такой автомобиль. Блестящий обтекаемый кузов нового автомобиля сделали из мягкого в прочного, как тонкий шелк, стеклянного волокна. Деревянную модель кузова покрыли толстым слоем этого волокна и пропитали его искусственной смолой. Вначале получился некрасивый и липкий войлок. Но затем его поместили в печь, где при постепенном нагреве в вакууме стеклянный войлок уплотнился, и смола, склеившая его волокна, затвердела. Получился очень прочный и легкий материал — «стеклопластик». Поверхность его выровняли, покрыли светлой автомобильной краской. И по внешнему виду его стало невозможно отличить от стального. Но он легче, прочнее и никогда не проржавеет даже в самом сыром гараже.

СОГЛАСЕН ЛИ ТЫ С ТЕМ, ЧТО…

…поршень паровоза движется относительно рельсов только в ту сторону, куда движется сам паровоз?

…вариометром называется деталь паровой турбины?

…тяжелоатлет, выжимающий штангу в Тбилиси, затрачивает больше энергии, чем мурманский спортсмен, поднимающий такую же штангу на ту же высоту?

…влажный воздух плотнее, чем сухой, и, следовательно, при приближении дождя атмосферное давление увеличивается?

…в глубокой шахте любой груз вследствие того, что он находится на меньшем расстоянии от центра Земли, весит больше, чем на поверхности?

…ракета движется, отталкиваясь от воздуха выбрасываемой ею струей газа?

Путешествие по станку

А. Гурвич, заместитель главного конструктора станкостроительного завода имени Орджоникидзе

Обрабатывая на обычном токарном станке даже самую незамысловатую деталь — ступенчатый валик, — токарь многократно останавливает станок, производя замеры, устанавливая резец на нужном расстоянии от центра детали (два верхних рис. на стр. 39). На это непроизводительно уходит много времени.

Если деталей требуется много, целесообразно их изготовлять на копировальном станке. Работает он так.

Точно по чертежу воспроизводят на стальной планке профиль обрабатываемой детали со всеми уступами и переходами от одного диаметра к другому. Затем эту планку, которая называется копиром или шаблоном, закрепляют неподвижно на станке. Супорт копировального станка двигается так. что как бы «следит» за всеми изменениями в конфигурации копира и в нужный момент меняет направление и скорость своего движения. Таким образом, профиль обрабатываемой детали получается в точности такой же, как профиль копира (третий рис. сверху).

* * *

— Здесь кто-то был, — сразу догадался, вернувшись домой, Дотошкин. Ом подошел к вазе, стоявшей на окне, нажал какую-то едва видную кнопочку, и… вмонтированный в вазу магнитофон заговорил. Послышался голос Верхоглядкина:

- Куда же он спрятал свой "РПД"?

Дотошкин кинулся к ящику, где лежали аппараты. Двух "РПД" не было.

- Ах, вот как! А еще товарищем назывался! — опечалился Дотошкин. — Ну, ладно. Я этих "любителей техники" проучу!… 

 (См. стр.41)

* * *

ИЗУЧАЙ ОСНОВЫ ПРОИЗВОДСТВА

Токарно-копировальные станки, у которых супорт непосредственно связан с копиром, имеют целый ряд недостатков. На них очень трудно обрабатывать конические участки деталей. В этих местах при движении супорта по шаблону может произойти заклинивание и вследствие этого авария (нижний рис.). Без сложных дополнительных устройств на таком станке нельзя обрабатывать уступы, тое сть торцы в местах перехода от одного диаметра к другому.

Огромные усилия, возникающие при резании металла в таких станках, передаются через супорт на копир. Это заставляет делать копиры массивными, прочными. И все же очень скоро они изнашиваются и теряют первоначальную точность.

Как же устранить все эти недостатки, присущие обычному токарно-копировальному станку, сохранив принцип копирования?

Копир не участвует в резании металла, а только указывает своим профилем, в какой момент супорт с резцом должны изменить направление и скорость движения. Такие задачи решаются в технике с помощью специальных устройств — «следящих систем».

Рис. H. Железняка и А. Катковского

Как работает одна из них — гидравлическая следящая система токарно-копировального станка, — видно из рисунка на странице 40.

Нижняя часть супорта — каретка (1) двигается по направляющим станины под давлением штока продольного цилиндра (2). Верхняя часть (3), которая скользит в направляющих нижней, жестко связана с поперечным цилиндром (4). На ней устанавливается резец (5), обрабатывающий деталь (6).

Супорт перемещается за счет давления масла, нагнетаемого в полости цилиндров насосом (7). На станке устанавливается копир (8). Профиль копира соответствует профилю той детали, которую мы хотим изготовить. Копир сделан из тонкой стальной пластины. Движение резца изменяется так: на той части, где закреплен резец, жестко крепится небольшой корпус (9) с золотником (10). Сверху золотник поджимается пружиной (11), а его нижний конец упирается в рычажок, так называемый щуп (12).

Наконечник щупа движется по профилю копира, как бы «ощупывая» его. Когда насос включен, он нагнетает масло в правую полость (а) продольного цилиндра, и супорт вместе с резцом перемещается влево вдоль оси детали. В поперечный цилиндр масло сразу от насоса не поступает. Оно сначала должно пройти через соответствующую проточку в корпусе золотника.