Водометный двигатель Леонардо да Винчи

категория
Наука и техника
материалы в категории

Среди тысяч чертежей, рисунков и эскизов, сделанных рукой гениального художника и инженера Леонардо да Винчи, есть немало весьма интересных водноспортивных снарядов и приспособлений. Для пловцов-ныряльщиков, чтобы они могли долгое время плыть и свободно дышать, при этом не поднимая голову из воды, он придумал дыхательную трубку. Идея ластов, своеобразных перчаток и чулок с удлиненными пальцами и перепонками между ними, надеваемых на руки и ноги, тоже принадлежала ему. А вот совсем недавно исследователи творчества великого итальянца обнаружили в архиве эскиз странного на вид аппарата, закрепляемого на груди пловца. Аппарат принципиально отличался от всех главным образом тем, что приводился в действие силой одних лишь ног и не имел ластов. Эскиз показали инженерам, те удивились: ведь аппарат должен был работать за счет реактивного движения - отдачи струи воды.

Обычно пловец одновременно надевает ножные и ручные ласты. Это позволяет увеличить скорость плавания примерно в полтора раза. Но просто так ничего в природе не дается. Известно, что пловец с ластами быстрее устает. Об этой особенности еще 500 лет назад если не знал, то интуитивно догадывался Леонардо Не случайно на эскизах с придуманными им техническими устройствами очень часто он рисовал насекомых, птиц, рыб, морских животных, разбирая механику их полета, плавания, передвижении. Вполне вероятно, способ передвижения кальмара, который был нарисован на этом же эскизе, подсказал ему идею необычного аппарата.

С чертежами Леонардо познакомился американский инженер Роберт Каннингем. Не меняя сути идеи великого итальянца, Каннингем построил аппарат так, что во время работы он выбрасывал водяную струю не импульсную, а непрерывную. Добился он этого попеременной работой не одного, а двух водометов, а проще сказать, обыкновенных поршневых насосов.

Обратимся теперь к рисункам. Новый водноспортивный снаряд требует не только сильных ног, а и развитого чувства равновесия, умения владеть своим телом, смелости и точности движений. Основа его - пенопластовая доска, а под доской два поршневых насоса, работающих так же, как я велосипедный насос, хотя конструктивно они отличаются.

Доска 1 должна быть сделана из плотного мелкоячеистого радиотехнического пенопласта. Этот пенопласт достаточно прочен, чтобы выдержать два цилиндра и блок, прикрепленные к нему болтами. Длина, ширина и толщина доски указаны на рисунке. Не забудьте края и углы скруглить. Ремни с пряжками 5, которыми доска прижимается к поясу, груди и плечам пловца, лучше взять готовые, брезентовые, предварительно отмерив их длину по своему росту. Сложнее дело будет обстоять с цилиндрами насосов 2. Если вам не удастся достать тонкостенные дюралюминиевые трубы указанных на рисунке размеров, советуем изготовить их самим. Для этого вырежьте из листа дюралюминия толщиной 0,5-1 мм заготовки - развертки цилиндров. Сверните их в цилиндр на деревянной оправке, а лучше на стальной трубе. В каждый цилиндр вставьте по донышку 9. Донышки закрепите винтами с потайными головками. Чтобы цилиндры стали герметичными и более прочными, обмотайте их сверху двумя - тремя слоями стеклоткани, предварительно смазанной с одной стороны эпоксидным клеем. Когда клей просохнет, просверлите в донышках по два отверстия: одно по центру, другое ближе к краю. В последнее отверстие установите сопло 8.

С остальными деталями затруднений у вас будет меньше. Вам понадобятся еще два поршня 4. Их вы можете выточить на токарном стайке из тефлона или текстолита. Обратите внимание: поршни не сплошные, а полые - параллельно оси у каждого необходимо просверлить отверстия, о назначении которых расскажем ниже. Поршни закрепите на коротких штоках, сквозь которые проходит стальной трос 6 диаметром 1,5-2 мм. Середина троса дважды охватывает блок 7, а его концы пропущены сквозь отверстия в цилиндрах и заканчиваются стременами - упорами для ног. Зажимные гайки прижимают трос к поршням. Каждый поршень снабжен лепестковым клапаном 3, имеющим диск из резины или иного эластичного материала. Диски прикрепляются к штокам шайбами и гайками.

Устанавливая блок и цилиндры на доске, не забудьте закрепить их хомутами 10 понадёжнее. Иначе гайки быстро разболтаются, и снаряд станет непослушным и норовистым в управлении.

Аппарат готов. Но даже не умеющий плавать может смело надевать его и входить в воду: ведь объем пенопластовой доски взят с запасом - он удержит вас на поверхности. Войдите в воду по пояс Наденьте стремена на ноги и ложитесь на доску. А теперь ногами начинайте совершать попеременные движения вперед-назад точно так же, как если бы вы взбирались по лестнице. Если вы отталкиваетесь левой ногой, а правую подтягиваете к животу, правый поршень двигается вперед, лепестковый клапан открывается, цилиндр заполняется порцией воды. В это время левый поршень движется назад, клапан закрывается, струя воды выталкивается через сопло, создавая реактивную тягу. Попеременная работа двух насосов обеспечивает непрерывную тягу, пловец плывет.

Конечно, с первого раза аппарат надежно работать не будет. Придется отрегулировать натяжение троса, подобрать сопло, ведь от диаметра отверстия, через которое вырывается струя, тоже зависит скорость передвижения. Но не отчаивайтесь, снаряд вознаградит вас и за хорошее качество изготовления, и за первые неудачи.

А. ИВАНОВ, инженер

Рисунки А. СТАСЮКА
Юный Техник 1980 №6