Модель с пузырьковым движителем

Внимательно посмотрите на рисунок 133. На первый взгляд модель, изображенная на нем, может показаться странной - каких только деталей школьник из Ижевска И. Чехомов не установил. Здесь и пружина, и меха, и редуктор, и трубка-воздуховод, и наклонный желоб. Впрочем, для чего на модели установлены пружина, меха и редуктор, догадаться нетрудно. Если растянуть меха, воздух в них сожмется пружиной до некоторого избыточного давления. Это уже источник энергии. Только почему используется сжатый воздух не для привода, скажем, гребного винта, колеса или турбинки, а выпускается через редуктор отдельными пузырьками? И еще выпускается не горизонтально, а под углом?

Рис. 133. Пузырьковый движитель

Идея создания пузырькового движителя появилась у юного изобретателя после ознакомления в газете "Социалистическая индустрия" с заметкой, рассказывающей о том, что на донецких шахтах ученые испытали необычный конвейер для подъема угля. Конвейер не горизонтальный, а вертикальный. В нем использовался интересный эффект - аэролифт. Представьте себе трубу, установленную вертикально. Нижний конец ее погружен в ванну, заполненную угольной пылью, крошкой и водой. Сама по себе такая смесь по трубе вверх не потечет. Но если в трубу направить струю сжатого воздуха, его пузыри, словно поршни, увлекут смесь за собой - она начнет подниматься, достигнет верхнего края трубы и будет переливаться через край (подобный эффект можно наблюдать, когда кипит молоко). Так будет продолжаться до тех пор, пока есть источник сжатого воздуха и пока ванна не опорожнится.

Пузырьковый движитель, используемый И. Чехомовым на модели, по сути своей тот же аэролифт. Чтобы понять принцип его действия, достаточно направить струйку сжатого воздуха по воздуховоду 1 на наклонный желоб 10, размещенный на киле 2. Пузырьки воздуха благодаря архимедовой силе поднимаются по желобу, увлекая при этом воду. Пузырьки и столбик воды давят на желоб с определенной силой. Эту силу по правилу параллелограмма сил можно разложить на две составляющие: вертикальную и горизонтальную. Вертикальная сила в движении модели не участвует, поэтому ею можно пренебречь. А вот горизонтальная создает подобие упора (как у гребного винта или колеса), она толкает модель вперед.

Источник энергии - меха 3 от детской гармошки, имеющие клапан 6 и кольцо 8. При растяжении их воздух внутри мехов сжат пружиною 7 и, следовательно, обладает избыточным давлением. Если повернуть прожектор 4, который связан осью с редуктором, воздух через редуктор пойдет в трубку. За кормой появятся пузырьки, модель поплывет, набирая скорость.

Если бы в этой модели был использован только эффект аэролифта, скорость ее была бы невелика. Но обратили ли вы внимание на странную камеру 9 без дна и крышки, напоминающую гиперболоид, разрезанный двумя горизонтальными плоскостями? Ведь поднимающиеся пузырьки всплывают на поверхность как раз в фокусе этой камеры - своеобразного ускорителя. Пузырек воздуха поднимается на поверхность, как бы раздвигая воду. На поверхности от него возникает пусть слабая, но волна. Распространяясь, она с трех сторон натыкается на стенку камеры. Только со стороны, обращенной от кормы, она выходит свободно.

Камера работает аналогично реактивному соплу. Реактивная сила от одного пузырька конечно же мала. Но поднимается гирлянда этих пузырьков. Они-то и служат дополнительным ускорителем.