На крыльях, но по земле

Долгое время пружинный механизм был почти единственным двигателем для игрушек и моделей. Еще в 1754 г. М. В. Ломоносов построил модель вертолета с двумя винтами, вращающимися туго скрученной пружиной. Свою модель он назвал аэромической машиной.

Создатель первого в мире самолета А. Ф. Можайский изучал законы полета на модели, три винта которой вращали пружины. И до сих пор пружинные механизмы широко применяются в заводных игрушках, часах, приборах, где нужно обеспечить работу устройства в течение продолжительного времени при небольшой мощности привода.

Игрушечные автомобили, снабженные пружинными механизмами, движутся сравнительно медленно и недалеко. Однако при некоторых условиях можно создавать скоростные модели заводных автомобилей. Что же это за условия? Как известно, скорость движения модели зависит в основном от удельной мощности, которая представляет собой отношение мощности двигателя модели к ее массе. Следовательно, чтобы удельная мощность была высокой, нужно или уменьшить массу модели, или повысить мощность двигателя.

Рис. 97. Модель, использующая экран-эффект

Три автомодели, разработанные инженером В. Губиным, которые предлагаем вам построить, приводятся в движение пружинным механизмом от заводной игрушки, отслужившей свой срок. Удельная мощность двигателя такой игрушки невелика, но ее можно увеличить за счет уменьшения времени работы. Сделать это нетрудно. Разожмите лапки, соединяющие детали корпуса и осторожно удалите две последние оси с зубчатыми колесами. Эти оси обычно устанавливаются для увеличения времени работы заводной игрушки. Теперь соберите корпус. Пружинный двигатель, которым теперь вы располагаете, можно ставить поочередно на все модели.

Рис. 98. Автомобиль-самолет

Начните работу с двухколесного автомобиля с несущим крылом. Схема такого автомобиля отличается от традиционной, в которой колеса располагаются так же, как у велосипеда. Равновесие в автомобилях велосипедного типа достигается выдвижными боковыми колесами или с помощью массивного маховика, который вращается под днищем машины. Автомобиль с несущим крылом приводит в движение передние колеса, а задних колес вовсе нет. Их заменяет небольшое крыло, с помощью которого приподнимается задняя часть автомобиля над дорогой. На рисунке 97 показана модель такого автомобиля. Крыло имеет небольшие размеры, поскольку создаваемая им подъемная сила значительно больше у земли, чем на высоте. Происходит это оттого, что крыло как бы спрессовывает под собой воздух и образует воздушную подушку. Такое аэродинамическое явление называется экран-эффектом.

Рис. 99. Автомобиль с антикрылом

Корпус модели вырежьте из пенопласта толщиной 25 - 30 мм. В передней части корпуса сделайте гнездо для установки пружинного двигателя. В боковых стенках корпуса предусмотрите прорези, через которые наружу выводятся ось с колесами и заводная ручка. Крыло изготовьте из ватмана и прикрепите к задней части модели с помощью резинок. Колеса для модели лучше взять готовые - от старого игрушечного автомобиля.

Модель, которую вы видите на рисунке 98, своими внешними очертаниями напоминает самолет, но предназначена она не для полетов. Модель может совершать прыжки с трамплина. Пружинный двигатель разгоняет ее до высокой скорости по горизонтальному участку поверхности, затем она выходит на трамплин. Наличие крыла позволяет значительно увеличить дальность прыжка. Объясняется это тем, что при прыжках с трамплина возникает составляющая скорости, направленная вверх. Кроме того, набегающий на крыло встречный поток воздуха увеличивает подъемную силу.

А теперь приступайте к изготовлению этой модели прыгающего автомобиля. Корпус изготовьте из пенопласта таким, как показано на рисунке. Поскольку пружинный механизм утяжеляет конструкцию, придется увеличить поверхность крыла. Крыло вырежьте из ватмана и прикрепите к корпусу резинками. Для этой модели необходим стабилизатор. Сделайте его из полоски ватмана. Готовый стабилизатор прикрепите к корпусу булавками с головками. Трамплин изготовьте из картона или фанеры.

Последняя модель - драгстер (рис. 99). Наверное, не все из вас знают, что драгстерами называют скоростные автомобили для езды на короткие дистанции. Стартуют они с места, а чтобы старт их был резким, почти вся масса машин сосредоточена у задних, ведущих колес. Самым мощным драгстерам удается меньше чем за 6 с "пролететь" дистанцию, превышающую 400 м.

Данная модель также имеет крыло, с помощью которого создается не подъемная сила, а прижимающая, которая увеличивает сцепляемость колес с дорогой. Поэтому оно и называется антикрылом. Как видно на рисунке, антикрыло похоже на небольшое крыло самолета, только перевернутое.

Корпус модели и антикрыло вырежьте из пенопласта. В задней части корпуса прорежьте гнездо под пружинный механизм и пилон для крепления антикрыла. Эта модель имеет четыре колеса. Переднюю ось вставьте в вилку от какого-нибудь сломанного игрушечного автомобиля или трактора. Вилку в передней части прикрепите к корпусу резинками. Колеса используйте готовые. Советуем задние колеса подобрать большего диаметра, чем передние. Чтобы модели не пробуксовывали, важно обеспечить хорошее сцепление колес с поверхностью, по которой запускается модель. Лучшее сцепление получается у широких колес из мягкой резины по шероховатой поверхности. Кроме того, над ведущей осью можно установить небольшой груз.