Техника-молодежи №8 2000 г
 
 
ГЛАВНАЯ
СОДЕРЖАНИЕ
ВПЕРЕД
НАЗАД

Те, кто провозгласили нынешнюю конверсию, рассуждали, видимо, так: стоит перевести часть столь мощного военного производства «на мирные рельсы» - и прилавки мгновенно окажутся заваленными именно дефицитными товарами народного потребления. О том, что «военка» и без того выпускала 80-90% неплохих телевизоров, холодильников, стиральных машин и прочих бытовых электроприборов, как-то забыли. Либо намеренно умолчали. Так или иначе, уже с середины 80-х гг. «перестройщики» принялись рьяно претворять идею в жизнь - и... заводы, делавшие высокоточные агрегаты и сложнейшую технику, освоили выпуск соковыжималок, машинок для консервирования, а то и особо наукоемких лопат из титана или кастрюлек из легированной стали... Вот такой ширпотреб и стал вытеснять сначала бывшую основную продукцию, а затем, по логике процесса, и людей - видных конструкторов, опытных технологов, квалифицированных рабочих.

Лишь немногие предприятия «оборонки» сумели и сохранить основное производство, и применить военные наработки в несвойственных им изделиях. К ним, в частности, относится одно из тульских НПО, уникальная продукция которого хорошо известна в мире - это системы залпового огня «Град», «Прима», «Смерч», «Ураган».

ХИТРЫЙ «ЛИС»

Первое, что мы увидели, попав в фирменный выставочный зал НПО, были вроде бы привычные ярко-красные огнетушители и разноцветные металлические баллоны разной вместимости для жидкостей и газов. Привычные, однако необычные: их корпусы - цельнотянутые, то есть сделаны так, как на этом предприятии вот уже более полувека изготавливают реактивные снаряды.
 
 
Левитационный счетчик компактен... а его электронная схема позволяет использовать смарт-карту: счетчик сможет автоматически списывать со счета предприятия стоимость затраченного газа, а когда деньги кончатся, запрет трубу.

И это только начало. А чтобы продолжить рассказ, придется совершить небольшой экскурс в историю. Давным-давно, в 50-е гг., в любом крупном универмаге, а неедко и в специализированных магазинах, продавались «товары для школьников», каких теперь не сыщешь. Не готовые машинки на батарейках и не бездумные электронные игры, а наборы настоящих химических препаратов и посуды, чтобы устроить домашнюю лабораторию, или комплекты деталей и простых устройств для всевозможных опытов по физике. Среди последних был и «чудесный жироскоп» - массивный волчок в специальной подвеске, который после раскрутки твердо удерживал ось своего вращения, противясь любым попыткам ее отклонить. Игрушка была со смыслом: ведь еще с конца XIX в, гироскопы стали применять в навигационных приборах, а затем и во многих других системах стабилизации и управления - в гирокомпасах и гирорулевых, успокоителях качки, автопилотах, устройствах самонаведения торпед, реактивных снарядов и ракет. В НПО нашли гироскопу новую сферу применения.

...На многочисленных предприятиях самого разного профиля, так или иначе связанных с переработкой, транспортировкой либо использованием газа, имеется множество счетчиков, автоматически учитывающих объем его потребления. Как правило, используются отечественные, так называемые камерные счетчики, которым свойствен ряд недостатков. Прежде всего, они часто засоряются разными примесями, что влияет на точность их показаний. В итоге эти устройства необходимо регулярно чистить, предварительно разобрав, а после сборки - еще и снова настраивать. В последние годы у нас получили распространение импортные счетчики, однако для починки их приходится возить на завод-изготовитель, что требует, сами понимаете, сколько времени и денег.

Взявшись за проектирование своего ЛИС-1 (левитационного импульсного счетчика), специалисты НПО отказались от общепринятой камерной схемы и пришли к оригинальному конструктивному решению, воплотив в приборе ряд новинок, в том числе четыре запатентованных.

В той части счетчика, куда поступает из трубопровода газ, помещен конус с ротором. Благодаря особой конфигурации и тангенциальным отверстиям в нужных местах конуса, поток газа раскручивает его и к тому же удерживает в подвешенном состоянии (отчего весь прибор и назвали левитационным).

При этом конус, не контактирующий ни с какой опорой, становится свободным гироскопом, строго сохраняя ориентацию, необходимую для правильной работы счетчика.

Чем выше скорость газа, тем, понятно, быстрее вращается конус. А на оси ротора находится особо выполненный магнит. Создаваемые им при вращении импульсы считываются расположенным поблизости датчиком, сигналы которого электронное устройство пересчитывает в кубометры проходящего газа с погрешностью не более 1 % и высвечивает полученные цифры на индикаторе. ЛИС-1 можно легко подключить к системе дистанционного централизованного учета, дополнив его адаптером-переходником. В рабочем режиме счетчик проверяют и подстраивают без какой-либо разборки.

Перед другими устройствами такого рода у «тульского левитационного» - множество преимуществ. Вот хотя бы некоторые. Его электронная часть собирается из стандартных элементов отечественного производства. Поскольку конус вращается без трения, исключается не только износ, но и образование статического электричества. Если прочие серийные счетчики весят до 2 кг, то этот - всего 0,6. При сравнении с распространенным у нас итальянским, марки «Нуово пиноньо», оказывается, что тульский в 2 раза легче и в 3 раза меньше, да к тому же не боится пневматических ударов газа и не нуждается в замене деталей при настройке электронного блока. И последнее - по порядку, но не по важности. Согласно отечественному стандарту, газовые счетчики должны надежно работать 6 лет (хотя на деле выдерживают около трех), а ЛИС-1 способен нормально функционировать два десятилетия.

ТОНКАЯ РАБОТА

Как известно, в первых электрических устройствах и приборах детали бесхитростно соединялись толстыми голыми медными проводниками круглого или квадратного сечения. Потом их стали покрывать изоляцией, превратив в провода, те начали объединять в многожильные кабели, а функциональные элементы самих устройств - компоновать в блоки, помещая их каждый в свой корпус. К середине нашего столетия электрические и электронные схемы неимоверно усложнились, так что любое сколько-нибудь серьезное устройство превращалось в необозримую груду блоков, соединенных путаницей кабелей. А габариты, а вес - страшно вспомнить... Армейская радиостанция размещалась на отдельной автомашине. Правда, вскоре конструкторы перешли на транзисторы, печатные платы, а затем и интегральные схемы, вплоть до микроминиатюрных. Однако их усилия во многом сводили на нет все те же многочисленные провода и кабели, которые с превеликими трудами втискивали между микромодулями, скажем, в аппаратуре самонаведения ракет. Что ж, пришлось взяться и за кабели: их придумали делать плоскими, изготовляя проводники по той же печатной технологии и запрессовывая в тонкие гибкие пластиковые ленты. По сравнению с традиционными они гораздо легче и компактнее, обладают хорошей теплоотдачей и при этом не теряют прочности. Так, их применение в американской баллистической ракете <<Сатурн-1УБ» позволило уменьшить массу электропроводки со 110 до 32 кг, а крепящих ее приспособлений - с 40 до 4,5 кг.
 
 
Такого надругательства не потерпит ни один из известных кабелей. Геометрия кабеля может быть любой, а длина - до 30 м.

Как рассказал сотрудник НПО, кандидат технических наук В.Д. Струков, специалисты Тульского политехнического института впервые занялись разработкой и испытаниями подобных проводов еще четверть века назад. Тогда применяли фотохимический способ их изготовления - очень дорогой и, что самое главное, не позволяющий сделать кабель длиннее 40 см. К тому же такие изделия «не любили» перегибов. В Туле предпочли электрохимический метод. Разработали основу соответствующей установки - электроды оригинального вида, а потом и два полных комплекта оборудования, позволяющего производить плоский кабель длиной до 30 м. Процесс его изготовления заключается в том, что к пластиковой пленке толщиной 50 мкм приклеивают тончайший слой меди, затем с него удаляют промежуточные полоски, оставляя нужное число проводников, и покрывают их таким же клеем и такой же пленкой. Это обеспечивает гибкому печатному кабелю (ГПК-ЭП) не только большую длину, но и невиданную прочность и работоспособность при скручивании и резких перегибах. Проводка, выполненная из ГПК-ЭП, получается в 3 - 7 раз легче традиционной и занимает в 10-15 раз меньше объема, на нее почти не влияют знакопере до миллиона) и не оказывают разрушительного воздействия бензин, керосин, минеральные масла, морская вода, микроорганизмы, радиация, огонь и вакуум. Такие линии рассчитаны на работу под напряжением 100 В (пробой возможен при 150 В) при рабочих температурах от -140 до +250 °С, а в течение 10с они выдерживают перегрев до 600 °С.

ГПК-ЭП с успехом применялся в бортовой аппаратуре реактивных снарядов, а позже его опробовали в самых разных мирных областях - например, в подвижных частях компьютерных принтеров, или в таком необычном агрегате, как сцепка двух мощных тракторов К-701, управляемых одним водителем; здесь он заменил механическое поворотное контактное звено в соединяющем машины кабель-тросе. Испытали ГПК-ЭП также в системе пассивной безопасности легкового автомобиля «Волга» - для передачи исполнительных сигналов на «подушку безопасности», надувающуюся при столкновении.

В результате открылись перспективы самого широкого использования легких гибких проводов - прежде всего в многочисленных современных электроустройствах с подвижными частями: скажем, в графопостроителях или аппаратах, набивающих тексты на бланки, карточки, билеты и т.д. Они пригодятся и для подачи напряжения в сильно разогревающиеся при работе галогенные лампы, или, скажем, для обогрева задних окон автомашин. Ничто не мешает производить из тонкого ГПК-ЭП даже обмотки для компактных трансформаторов и дросселей. И это, конечно, далеко не все. При той экономичности тульских гибких кабелей, которая ожидается, согласно оценкам, сфера их применения необозрима.

НА ТО МЫ ДЕЛАЕМ РАКЕТЫ!

Два года назад на Международном инновационном Салоне «Лепин» в Париже электронщики из Зеленограда демонстрировали пластинку размером 40х40 мм, на которой, при ее подключении к сети 220 В, капля водки «Колесник» (а она уж точно 40-градусная) замерзала в считанные секунды. Фокус-покус вызвал ажиотаж, и у стенда зеленоградцев постоянно толпился и задавал вопросы непросвещенный французский народ.
 
 
Такой холодильник - хоть в гостиницу, хоть я больницу.

Разработчик новинки и он же стендист Юрий Штерн поелику возможно популярно объяснял толпе, что их же собственный соотечественник, физик Жан Шарль Атаназ Пельтье еще в начале XIX в. обнаружил, что при прохождении электрического тока через спай двух разнородных металлов этот спай либо нагревается, либо ...правильно, мадам, либо остывает - в зависимости от направления тока. Явление так и называется - эффект Пельтье.

Но одно дело - эффект, а другое - насколько он эффективен. В результате многолетних опытов и подбора материалов выяснилось, что КПД приборов, преобразующих электроэнергию в холод-тепло на спаях, едва превышает 6%. Кондовые прагматики забросили это дело, но дотошные исследователи не унимались: все подбирали и подбирали различные материалы, и в конце концов пришли к выводу, что лучшей пары, чем сурьма и теллур с висмутом (неясность выражения тут нарочитая - надеюсь, понятно почему) в природе не существует. Да, для полной «ясности» надо уточнить, что и к этим элементам кое-что добавляется. Чистота компонентов, их пропорции и техника спайки - слагаемые высочайшей технологии, результатом которой и явились пластинки, на глазах замораживающие водку. Но водка, конечно, - это только «на публику», а на деле подобным элементам сходу нашли применение разработчики военной техники. Простой пример: гиперзвуковые ракеты в полете раскаляются, аппаратура наведения может перегреться. А тут - крошечные невесомые пластинки, способные быстро и эффективно охлаждать.

Вслед за военными к новинке повернулись лицом и производители прочей высокотехнологичной продукции, в том числе - медицинской техники. Но вот холодилыдиков, которым, казалось бы, сам Бог велел воспринять новшество, никак не устраивал хоть и поднятый до предела, но все же малый КПД электро-термохолодильников (ЭТХ) по сравнению с компрессионными. Да, последние неэкономичны, громоздки, конструктивно сложны, их моторы вибрируют, фреон «течет» и прочая и прочая. Но они достаточно дешево охлаждают достаточно большой объем, к тому же к ним привыкли во всем мире. И казалось, что ЭТХ еще надо долго дорабатывать, чтобы он смог конкурировать с «общепринятым».

И вот - новость: есть такой холодильник!

Его создали наши доблестные ракетчики, работая по конверсионной программе. Им удалось разрешить сложнейшую проблему, которая состояла в следующем. Для повышения мощности ЭТХ в качестве холодильного элемента используется, конечно, не одна термопара из разнородных металлов, а целая их сборка. При этом, как легко сообразить, металлы в сборке чередуются, и ток переходит через спай то от металла «А» к металлу «Б», то наоборот, а значит, - спаи нагреваются и охлаждаются через один. Так вот, проблема заключалась в том, чтобы завести холодные спаи в замкнутую теплоизолированную полость, а горячие - вывести наружу и обеспечить им, наоборот, все условия для эффективного охлаждения.

Российский первенец объемом 60 л включает блок питания, набор крошечных (35 - 40 мм) модулей-термопар, сработанных по той же технологии, что и элементы, стоящие на боеголовках, и мощный конвекционный охладитель «горячих» спаев - радиатор из специального материала с сильно развитой поверхностью. Все это встроено в тумбочку современного дизайна.

Через два часа после включения холодильника в обычную электросеть вы получаете во внутреннем термозащищенном объеме температуру на 20"С ниже окружающей среды. То есть в помещении с принятой во всем мире стандартной комнатной температурой 24°С в холодильнике будут те же самые 4"С, как в любом компрессионном или абсорбционном. И никаких моторов, теплообменников и фреона, и никакого обслуживания. И полная тишина. А потребление - всего 65 Вт.

И все это еще только полдела - в буквальном смысле! Переключив тумблер на блоке питания - сменив полярность на модулях, вы получаете вместо холодильника духовку, в которой так же бесшумно и постоянно поддерживается температура 60°С - самая-самая для горячей пищи.

Цена «ракетного» термокомбайна вполне сопоставима со стоимостью обычных бытовых холодильников. Но преимуществ - море!

В «Комиссионке» ждут оптовых заказчиков - как мы полагаем, в основном представителей гостиниц, медицинских учреждений и им подобных предприятий.

ТРУБА-ЭТО ДЕЛО

 
 
Вот такой трубный завод продается «под ключ»...
 
 
...и вот такие трубы он делает

По металлоемкости и трудозатратам в мире нет ничего длиннее труб. Они, как паутина, опутывают все и вся. В каждом городском доме заложено несколько километров трубопроводов, по которым горячая и холодная вода, газ разводятся по квартирам, а из последних выходит, простите, канализация... Перемножив эти километры на количество домов, вы получите астрономическое число.

А теперь - внимание!

Все эти миллиарды километров металлических труб имеют одно вреднейшее свойство - шершавую внутреннюю поверхность, препятствующую прохождению жидкостей и турбулизирующую их потоки. К тому же со временем металл внутри корродирует, становится рыхлым, что способствует отложению на стенках тонких взвесей и солей. Просвет уменьшается, и трубопровод в конце концов выходит из строя.

Осознав все это, вы поймете, насколько велик экономический эффект от внедрения изобретенных в нашей стране металлополимерных труб (МПТ), лишенных всех недостатков стальных, а взамен обладающих массой достоинств. Внутри они скользки, словно намазаны маслом, так что их пропускная способность в 1,3 раза выше, чем у металлических.

Прикиньте в уме, сколько выиграет мировое сообщество, если трубы в наших домах станут на 30% тоньше? Опять астрономические цифры...

К этому добавим, что МПТ:

легки (200-метровая бухта весиг менее 20 кг);гибки (радиус изгиба-5 диаметров);

не подвержены коррозии и отложению солей;

морозоустойчивы (работают в диапазоне от -40 до +95°С);

экологичны как при производстве, так и в эксплуатации;

надежны в условиях повышенной сейсмичности;

исключают проникновение кислорода в закрытые системы;

просты и удобны в монтаже;

могут использоваться в системах отопления, для транспортировки различных жидкостей, включая агрессивные (выдерживают давление до 80 атм), подачи сжатого воздуха...

Что же это за чудо и как оно делается?

Основой МПТ служит алюминиевая лента. В нехитром механизме она сворачивается в спираль с перекрытием кромок, и образованная таким способом труба затем сваривается хитрой ультразвуковой головкой. После этого во внутреннюю полость вводится специальная головка, соединенная с экструдерами клея и расплавленного полиэтилена. С помощью шнеков они последовательно наносятся на алюминиевую поверхность. Точно так же выполняется наружное покрытие клеем и полиэтиленом, и труба поступает в ванну герметизации, где происходит сварка отдельных полимерных рукавов. В следующей ванне труба полностью охлаждается и полимеризуется. Синхронизацию всех физико-химических процессов отслеживает электронная система управления.

МПТ выпускается четырех диаметров (наружный/внутренний) - 12/10, 16/20, 20/25 и 26/32 мм - и поставляется в бухтах длиной от 50 до 200 м.

Технология монтажа исключает этап предварительной трубозаготовки - все делается на месте с использованием фитингов и минимального набора инструментов: ножниц, развертки и гаечного ключа. Никакой специальной подготовки монтажников не требуется. Судите сами: чтобы подвести трубу, скажем, к раковине, надо отрезать ножницами кусок нужной длины, откалибровать торец разверткой, надеть на него накидную гайку, разрезное кольцо, вставить в трубу фитинг и гайку, затянуть - все!

И будет эта труба служить вам не менее 50 лет.

Разработчики продают лицензии в форме «ЗАВОД ПОД КЛЮЧ». Срок окупаемости - 1,5 - 2 года. Спрос же на МПТ безграничен.

Поторопитесь, господа, предприниматели. В «Комиссионке» вас ждут.


* * *

Приглашаем участников «Комиссионки» на ВСЕМИРНЫЙ ФОРУМ ГЕНИЕВ, который будет проходить в Токио с 9 по 12 ноября 2000 г. Это самая большая выставка объектов интеллектуальной собственности (изобретений, полезных моделей, инноваций, промышленных образцов и товарных знаков) на Дальнем Востоке. Форум проходит под патронажем правительства Японии. Организаторами выступают Международный институт изобретений и инноваций и Инновационный институт доктора Накаматсу.

Выставочные залы расположены в Центре международной торговли (ЦМТ) им. Окидаки Хироба - крупнейшем информационно-торговом конгломерате Азиатско-Тихоокеанского региона. Форум ежегодно посещают до 200 000 бизнесменов, промышленников и инвесторов со всего мира. За лучшие разработки Международным жюри присуждаются медали, дипломы и ценные призы.

Редакция «Техники - молодежи» совместно с НП «Технопарк "Восток"» ведет подготовительную работу по формированию российской экспозиции, получив полномочия от Российского Агентства по патентам и товарным знакам.

РАСЦЕНКИ НА УЧАСТИЕ В ФОРУМЕ:

Представление одного изобретения - 350 у.е.

Изготовление планшета - 100 у.е.

Услуги переводчика - 200 у.е.

Ориентировочная стоимость а/б по маршруту Москва-Токио-Москва - 750 у.е.

Проживание в 3-4-звездочном отеле неподалеку от ЦМТ (ориентировочно) 100 у.е. в сутки на человека.

Заочное участие - 550 у.е.

АДРЕСА ИЗОБРЕТАТЕЛЕЙ И ФИРМ, упомянутых на страницах «Комиссионки», высылаются заинтересованным лицам почтой. Стоимость одного адреса - 100 руб., каждого последующего - 75 руб. Для получения этой информации надо сделать денежный перевод по адресу: 125057, Москва, а/я 95, «Техника - молодежи», Савушкиной И.В. (с пометкой «Комиссионка»). Копию квитанции об оплате, запрос и самоадресованный конверт необходимо отправить в адрес редакции: 125015, Москва, ул. Новодмитровская, д. 5а, журнал «Техника - молодежи», «Комиссионка».



на предыдущую страницу к началу этой страницына следующую страницу