Католет стартует в завтра

На столе — целый парк необыкновенных транспортных «автомобилей»: ни колес, ни гусениц, ни лыж. И однако они движутся. Но и само их перемещение также необычно: одновременно и по земле и по воздуху. Не просто так создатели назвали их католетами. Этим маленьким моделям в собственности громадное будущее: они открывают совсем новое направление в эволюции транспорта.

На созданные в Краматорске инерционно-импульсные автомобили Комитет по делам открытий и изобретений выдал три авторских свидетельства.
В первый раз во всемирной практике реально доказано, что увеличения эксплуатационных черт транспортных средств возможно достигнуть, применяя в качестве движителя не колесо, как считалось до сих пор, а… часть колеса: сам корпус автомобили в форме полусферы является движителем.

Новый вид транспорта обещает быть более экономичным, воистину вездеходным; талантливым передвигаться по суше и по воде, преодолевать глубочайший снег, болота и пески.

В природе отмечается парадоксальная закономерность; чем ниже по собственному формированию живые существа, тем больше ног им требуется для передвижения. Вспомните, у сороконожки и гусеницы их пара десятков; у мух и жуков — только шесть; у стопоходящих животных — четыре, а у человека — всего две.

Техника уже очень многое позаимствовала у природы. Но в случае если направляться упомянутой закономерности, более идеальным вариантом, скажем, для транспорта стал бы автомобиль без колес: с одноопорным движителем. Детище краматорских изобретателей соответствует этой парадоксальной догадке: у него вправду одноопорный движитель, в роли которого выступает… сам корпус автомобили, а в качестве движущей силы — инерционный импульс.

От автомобили Дина — к импульсным вездеходам

Тут сходу вспоминается нашумевшая пара лет назад история с так называемой инерционной машиной Дина. Специалист по закладу недвижимостей, любитель-любитель в области конструирования механических совокупностей, Норман Дин три года штурмовал патентные работы США, пока не взял патент № 2886976 на «Приспособление для превращения вращательного перемещения частей совокупности в прямолинейное перемещение самой совокупности».

У аппарата не было привычных движителей; он обязан перемещаться за счет появляющихся внутри его инерционных сил. Но он имел возможность только дергаться на горизонтальной поверхности -— и лишь.

Скорострельная пальба сенсационными статьями о машине Дина скоро затихла, и о новоявленном техническом чуде стали понемногу забывать.

Тем более что подобного рода аппараты якобы противоречили законам физики.

Но в том-то и дело, что находятся люди, нет-нет да и вспоминающие над «вздорами» природы, не обращая внимания на то, что на них в науке в далеком прошлом наложен запрет. Эти безумцы-энтузиасты кроме того не пробуют что-то опровергнуть: они просто строят действующие «импульсные движители», «внутриходы» (см. «Моделист-конструктор» № 5, 1975 г. и № 3, 1978 г.), «энерголеты», «гелиолеты», «гравилеты».

В действительности, поскольку и до Дина многие неуемные изобретатели трудились над созданием инерцоидов. Так, во второй половине 20-ых годов XX века Г. Шиферштейном был взят патент № 10467 на принципиально новое транспортное средство по земле. Машина опиралась на грунт четырьмя лапами, упруго прикрепленными к кузову. Двигатель вращал грузы, эксцентрично укрепленные на осях.

Раскручиваясь, грузы приводили кузов в колебательные перемещения. Интенсивная вибраций воспринималась опорными лапами, упругие толчки которых заставляли повозку перемещаться. Было ли то перемещение равномерным и с какой скоростью «каракатица» продвигалась вперед, об этом сообщений не сохранилось.

Во второй половине 30-ых годов двадцатого века к начальнику Университета механики АН СССР академику Н. Е. Кочину пришел юный сотрудник и попросил оказать помощь разобраться в одной идее.

Ее сущность поясняла простенькая модель: в герметичной коробке помещалась гирька с механизмом, толкающим ее в различные стороны. В случае если перемещение гирьки в одну сторону было резким, то в другую замедленным — и модель заметно продвигалась в сторону резких толчков.

С позиции механики факт налицо, а вот с позиций классической физики мысль казалась абсурдной, потому что как мы знаем, что в замкнутой совокупности сумма моментов сил, как бы громадны они ни были, в обязательном порядке равна нулю.

И все же академик заинтересовался идеей молодого изобретателя. Не обращая внимания на то, что она не просто посягала на устоявшиеся законы физики, а «опровергала» их. Более того, наглядно демонстрировала работу сил замкнутой совокупности, которая двигала модель, не выбрасывая никуда реактивной струн и как словно бы бы ничем особым не отталкиваясь от внешней среды.

В последующие годы подобными автомобилями с различной степенью эффективности занимались многие. Действующий инерционный аппарат был выстроен во второй половине 50-ых годов двадцатого века в Сибирском металлургическом университете в городе Новокузнецке. Более 30 лет трудился над инерцоидами пермяк В. Н. Толчин.

Движущихся тележек и других аналогичных механизмов у него было пара десятков. Главный конструктор по авиационной технике, академик АН УССР О. К. Аптонов подчернул, что устройства В. Н. Толчина (очевидно, усовершенствованные) возможно применить во многих отраслях техники.

Очень урожайным на подобные идеи было начало 60-х годов. Сооружает ннерцоид москвич В. Турик.

Сотрудниками университета НАМИ С. И. Купцовым и К. С. Карпухиным создан импульсный фрикционный движитель для самоходных совокупностей, складывающийся из плиты и шарнирно прикрепленных к ней двух грузов-дебалансов, вращающихся в противоположные стороны. Подобные работы ведутся и за границей. В 1965 году в Англии патент приобретает Бернгарт Бейерлайн: его машина, как и все прошлые конструкции инерцоидов, также перемещалась медлительно, толчками, с периодическими остановками-паузами.

Солидную часть энергии агрегат затрачивал на трамбовку почвы, где его, фактически, и планировали использовать. Кстати, в первой половине 70-ых годов XX века отменный инерционный уплотнитель бетона аналогичного типа внесла предложение западногерманская компания «Лозенхаузен машиненбау» (коммунистический патент № 421167, 11—74). Пара инерцоидов выстроили киевский инженер В. В. Зайцев, ленинградец, кандидат технических наук Э. В. Ганов (см. «Моделист-конструктор» № 3, 1980 г.).

Но еще многие относятся к поискам подобного рода очень скептически. И зря. Академик Р. Г. Сагдеев как-то сообщил: «Где громадное несоответствие — в том месте громадное открытие».

Рождение католета

И вот по окончании некоего затишья появляется новое слово в технике, прозаически названное: «транспортное средство». Неужто и в этом случае только вариация на тему инерцоидов? Либо ход вперед, граничащий с попыткой совершить переворот в вездеходной транспортной технике?

Их двое, энтузиастов создания необыкновенных автомобилей, не похожих ни на одну из существующих.

Марат Владимирович Чернин, выпускник МВТУ имени Н. Э. Баумана, трудится на Новокраматорском машиностроительном заводе имени В. И. Ленина начальником группы конструкторско-исследовательского бюро. У Чернина, как у подлинного изобретателя, большое количество любопытных поделок. И вот одно из его последних изобретений — «Транспортное средство» (а. с. № 389943, бюл. 2973) — работа, которой даны много лет, бессонные ночи, выходные, отпуска.

Соавтор изобретателя Ю. В. Подпругин также приехал в Краматорск по окончании окончания МВТУ. Четыре года совместных работ стали причиной успеху, в который первое время никто не желал верить.

— Вот посмотрите на интересный документ, ввергший когда-то нас в уныние, — говорит Марат Владимирович.

«…Предлагаемая конструкция самодвижущегося агрегата есть неработоспособной.

Основная неточность авторов содержится в утверждении, что иод действием центробежных сил от вращающихся в различные стороны грузов корпус агрегата будет выполнять постоянное перемещение» — таково было заключение специалиста.

— В то время у нас еще не было хорошей действующей модели, — говорят изобретатели. — Многих, по всей видимости, смущало да и то событие, что мы не транспортники, а посему ничего путного изобрести в данной области не должны в соответствии со известным высказыванием баснописца Крылова: «Беда, коль пироги начнет печи сапожник, а сапоги тачать пирожник».

Но совершите хоть маленький экскурс в историю техники. Большому польскому пианисту Иосифу Гофману в собственности более 60 запатентованных технических изобретений. Канадец Бресс внес предложение в свое время полностью необыкновенное транспортное средство для стремительной связи между Европой и Америкой.

Эксперты НАСА (Американское национальное управление по исследованию и аэронавтике космического пространства) дали хорошее заключение по новшеству. А создатель проекта по профессии… скрипач. Кстати, второй знаменитый скрипач, американец Иегуди Менухин, в первой половине 40-ых годов двадцатого века внес предложение ВВФ США приобрести у него изобретенную нм… бомбу. А Пьер Бомарше, существенно усовершенствовавший часы и арфу?

А Сэмюэль Клеменс, более видный миру как писатель-юморист Марк Твен, запатентовавший «книжный» шкаф и механизированный блокнот с раздвижными полками? Нет ничего, что помешало живописцу Самюэлю Морзе изобрести телеграфный аппарат и особенную азбуку к нему; натуралисту Джону Мюйеру (США) — одну из первых обучающих автомобилей; философу Френсису Бэкону — очки; композитору и артисту Глебу Котельникову — парашют, а доктору Дени Панену — паровой двигатель!

Иначе, в свое время начисто отвергались многие прекрасные идеи Эдисона, Ломоносова, Циолковского (что, кстати, предлагал посредством инерцоидов покорять мировое пространство).

Однако, убедившись, что на словах отстаивать идею тяжело, краматорские инженеры начали вечерами разрабатывать и строить модели, призванные подтвердить действительность идеи «для неверующих». на данный момент у них целый католетопарк.

Изобретатели ввели и особый термин для собственных детищ — «католеты».

Если вы, к примеру, начнете вращать шнур с грузом на финише, то получите генератор ненаправленных колебаний. Еслиже заберёте в руки по гантели и начнете синхронно вращать руками, то получите подобие генератора направленных колебаний. Наряду с этим обратите внимание, что в момент, в то время, когда обе гантели будут пребывать внизу, центробежные силы кроме этого будут направлены вниз, и ваш вес как бы увеличится на сумму центробежных сил, появляющихся при вращении.

В то время, когда же гантели проходят верхнее положение, то и центробежные силы, снова же складываясь, также будут направлены вверх. Причем в случае если грузы сверхтяжелые, а вращательные перемещения весьма стремительные, то теоретически при каждом взмахе вы должны станете подпрыгивать, поскольку при определенных условиях центробежные силы будут значительно больше вашего веса. На этом принципе основана и работа всех инерцоидов.

В случае если похожий направленный вибратор укрепить на санках либо коляске, то при включении движителей те начнут дергаться взад вперед. Но поступательного перемещения тут еще не будет. Исходя из этого перед многими экспериментаторами неизбежно поднимался вопрос: как нейтрализовать задний откат, покинув только нужный импульс, направленный вперед?

— Кое-какие применяют находку северных охотников, подбивающих низ лыж шкурой нерпы, с зализанным в одну сторону мехом.

Но имитировать это техническими средствами через чур кустарно, — говорит Чернин. — У нас решение проблемы кроется в самой конструкции механизма Во-первых, корпус аппарата имеет криволинейное дно, наподобие половинки мяча. Во-вторых, генератор механических колебаний смещен от центра весов в сторону. А для равновесия в противоположной стороне корпуса находится противовес, установленный под углом 30° к вертикальной оси.

И, в-третьих, генератор механических колебаний обязан при необходимости вращаться по кругу в корпусе аппарата — для маневрирования. Вот, фактически, и вся конструкция, — заключил создатель.

Как же совершается перемещение, работа аппарата? Сила тяги транспорта постоянно оказывается направленной по одной линии: то вниз-назад, то вверх-вперед.

В первом случае корпус католета перекатывается, как простое колесо. В то время, когда же грузы вибратора займут противоположное верхнее положение, то католету ничего не остается, как лететь, «вращаясь» по часовой стрелке.

Принципиальное отличие разглядываемой схемы перемещения в том, что в любую секунду, куда бы ни была направлена суммарная центробежная сила вибраторов, равнодействующая всех сил будет лишь разгонять центр весов (точку О) автомобили и ни при каких обстоятельствах не затормозит ее.

…Но на таких самоходных качелях далеко не уедешь, укачает па первом же километре? Наоборот. Это лишь думается, что католет четко фиксирует этапы полёта и качения, и обязан «клевать» либо перекатываться вразвалку.

На деле смена направлений тяги проходит мгновенно: так как вибраторы смогут вращаться со скоростью тысячи оборотов в 60 секунд. Да вот смотрите сами.

Опробования подтверждают…

Марат Владимирович поставил на пол катамаран из двух школьных пеналов. На перегородке разместились две батарейки и два «копеечных» игрушечных движка. На каждой из осей были укреплены грузы. Стоило замкнуть нехитрую электрическую цепь, и пеналы отправились.

После этого вторая модель. Эта по форме что-то среднее между вездеходом и танком, лишь без гусениц. С уверенностью и ровно пересекает она помещение, не обращая внимания на то, что хозяин ставит на пути необыкновенного транспорта всевозможные препятствия.

Разрешили войти католет по снегу — тому все нипочем: шел так же с уверенностью, как и по полу. По словам авторов изобретения, католет вольно преодолевает и густую и жидкую грязь.

— Наилучший вариант корпуса нового типа транспорта — полусфера. Днище автомобили таковой формы разрешает трогаться с места в любом направлении и осуществлять маневр без разворота корпуса автомобили. Наряду с этим достаточно только сместить в сторону поворота источник механических колебаний.

Дабы экипаж либо транспортируемый груз не испытывали кроме того мельчайшей вибрации, между корпусом и кабиной смогут быть установлены амортизаторы любой конструкции. Применение же в качестве генератора механических колебаний свободнопоршневого двигателя повышает КПД католета совершает его перспективнее любого другого наземного вида транспорта. Но, характеристики бесколесной автомобили не нуждаются в комментариях.

Корпус в виде сферического сегмента и генератор механических колебаний разрешают всецело отказаться от независимой ходовой части, соответственно, и муфт сцепления, коробки передач, трансмиссии. Все это заметно снижает вес автомобили, сокращает требуемую мощность двигателя, уменьшает эксплуатационные расходы и стоимость на 40%. Совмещение в бесколесном транспорте корпуса и ходовой части позволяет в два раза повысить долговечность и надёжность аппарата, упростив его ремонт.

Отсутствие клиренса на 25% повышает проходимость католета, поскольку во время соприкосновения с почвой корпус сам есть движителем и сам отталкивается от почвы, преодолевая препятствие, беря подъем. Ни одна современная машина не сможет пройти прямоугольный лабиринт, для католета же это сущий пустяк.

герметичность корпуса и Небольшой вес превращают его в вправду вездеходное транспортное средство. Полушар легко пройдет по любой дороге, по распутью, по воде, снегу.

По подсчетам авторов изобретения, сумма всех преимуществ католета если сравнивать с современным автомобилем намного больше, другими словами эффективность каждого рубля, положенного в новый вид транспорта, будет также выше. Но и это не предел. При проектировании транспорта особого назначения на базе католета эффективность возможно поднять еще больше.

Действующая модель католета, выполненная в масштабе 1:20 натурной величины, весит всего лишь 700 г и развивает наряду с этим скорость 160 м/ч. Это, само собой разумеется, не головокружительная скорость, но и движок-то «комариный». Замечательный двигатель в состоянии создать значительно громадную тягу, соответственно, и скорость нового транспорта будет не меньше, чем у современных автомобилей.

В то время, когда настольный католетный парк существенно вырос, авторам стало легче обосновывать жизнеспособность собственных бесколесных автомобилей.

Настоящие возможности

— Как продолжительно католет будет пробивать себе дорогу в судьбу? — задаем мы авторам тяжёлый вопрос.

— Это, к сожалению, зависит уже не от нас. Мы, к примеру, вдвоем за два года беремся сделать из стандартных подробностей католетный мотоцикл, учитывая, что трудиться придется по окончании главной работы.

Необходимо заявить, что многие участники и энтузиасты НТТМ из вторых организаций подключаются в помощь нам. Так, во второй половине 70-ых годов XX века ворошиловградский университет УкрНИИгидроуголь и Краматорский индустриальный университет начали проектировать, а после этого и собирать экспериментальный пример католетного транспортного средства для гидрошахт Донбасса. Его назначение — доставка запасных материалов и механизмов в очень тяжёлых и стесненных условиях.

В январе 1979 года экспериментальная модель шахтного католетного тягача (габариты 0,6×0,7 м), выполненная в масштабе 1:2, весила 80 кг и тащила груз до 100 кг со скоростью 5,5 км/ч. Вездеход легко шел по железным балкам по уклону в 15°.

Уже сейчас изобретением заинтересовались нефтяники Тюмени, лесники Подмосковья и Сибири, предприятия Сталинграда, Томска.

Собственную помощь предлагают и участники НТТМ из вторых городов, к примеру, несколько студентов из Тольятти. М. В. Чернину недавно было нужно выступать с докладом в Сибирском отделении Академии наук СССР. Хороший отзыв о новом транспортном средстве дали академик А. А. Трофимчук и другие известный ученые.

В частности, говорилось, что католет уже в скором времени возможно применен для движения тяжеловесных грузов, к примеру, буровых вышек и экскаваторов, и что теория его перемещения требует детальной разработки, и о том, что пора уже создать особую лабораторию инерционно-импульсного перемещения. Так как католет — это рождение нового направления в технике и на транспорте.

В собственной книге «Термодинамическая пара» (Минск, «Наука и техника», 1973) член АН БССР А. И. Вейник отмечает: «…Разного рода правил существует очень много, и появление действующих безопорных движителей не вынудит себя продолжительно ожидать. Принципиально важно было только раскрепостить идея и фантазию, на которых тяжёлой могильной плитой лежал запрет так именуемого закона сохранения количества перемещения». Похоже, что предсказания сбываются.

П. ПЕТРОВ, инженер

Игромир

Католет стартует в завтра

Рандомные статьи:

You and Me (From \

Похожие статьи, которые вам понравятся: