Вместо винта - полусфера

Модель, которую вы видите на рисунке 134, придумал И. Чехомов. В ее корпусе размещена плоская батарейка, питающая энергией электрический двигатель. Вал двигателя передает вращение редуктору, взятому от старой электромеханической игрушки. Он имеет три понижающие ступени. Частота вращения тела двигателя уменьшается, но увеличивается крутящий момент, а стало быть, и тяга привода. На выходном валу редуктора установлен плоский маховичок со штифтом. Штифт посажен с небольшим смещением относительно оси вращения. Получился кривошип, который преобразует вращательное движение маховичка в возвратно-поступательное перемещение связанной с ним скобы. Эта скоба и приводит в движение необычный движитель - набор пластмассовых полусфер, закрепленных резинкой.

Рис. 134. Модель с полусферическим движителем

Такой движитель можно назвать и "полусферическим", ведь идею автору подсказал чашечный анемометр - прибор для измерения скорости ветра. Основная деталь этого прибора - крестовина с полусферическими чашечками на концах. Откуда и с какой силой ни дул бы ветер, чашечки все равно вращаются и перемещают стрелку прибора, потому что сопротивление каждой чашечки не одинаково по отношению к ветру.

Этот принцип и использовал автор модели. Только не для воздушной среды, а для воды. Но чтобы проверить, вначале был проведен опыт. Повторите его. Распилите несколько шариков от настольного тенниса. Каждую половинку наденьте на резинку, а чтобы они не соприкасались, разделите их деревянными втулочками. В таком простейшем варианте и опробуйте движитель. Возьмите в руки концы резинки и погрузите движитель в воду. А теперь то растяните резинку, то отпустите. И без измерительных приборов руки почувствуют тягу, развиваемую чашечками.

Посмотрим, как работает такой движитель на модели. Скоба качает оси. За один оборот выходного вала редуктора ее плечо совершает два движения - вперед и назад. Когда она движется от кормы, резинка растягивается. Промежуток между полусферами увеличивается, и внутреннее пространство заполняется водой. Но вот плечо скобы движется в обратном направлении, резинка сжимается. Струйки воды вырываются из кольцевого зазора между полусферами и создают реактивную тягу.

Модель плавает на воде рывками. Чтобы избежать этого, можно установить на модели еще один точно такой же движитель, но работающий в противофазе.

Закончив работу над моделью, проведите небольшое исследование. Сравните эффективность работы полусферического движителя с работой обычного гребного винта. Разумеется, оценку необходимо проводить при одинаковых источниках энергии, двигателях, редукторах, наконец, сами модели должны быть одинаковыми.