Бесплатная техническая библиотека

Перископ для кругового обзора. Детская научная лаборатория

Справочник / Детская научная лаборатория

 Комментарии к статье

Прежде чем приступить к постройке такого "всевидящего" перископа, давайте вспомним устройство перископа обычного на примере его элементарной модели (рис. 1).

Рис. 1. Схема простейшего перископа

Кстати, заметим, что настоящий перископ, применяемый в военной технике, устроен, конечно, весьма непросто. Он содержит зеркальные призмы, окуляр и систему линз. Причем все это в двойном количестве - для каждого глаза. Тем не менее и простейший по конструкции перископ позволит вести интересные наблюдения.

Для его постройки понадобятся два одинаковых прямоугольных зеркальца, например, карманные из галантерейного магазина, размерами приблизительно 30x40 мм.

Корпус перископа делают из картона. Внутреннее сечение трубы и колен - 30x30 мм. Длина трубы - 250...500 мм (избыточная длина не только утяжелит конструкцию, но и сузит поле зрения), колена - 70...80 мм.

Склеив выкройку трубы, укрепляют ее стык приклеенной полоской плотной бумаги (например, ватмана). Со стороны колен в трубе вырезают два окна размерами 30x30 мм, в которых клеем ПВА закрепляют зеркала, фиксируя их четырьмя (по две вверху и внизу) спичками, очищенными от серы. Устанавливают зеркала под углом 45 градусов (в смотровом окошке должен быть виден просвет верхнего окошка).

В коленах также делают по окну размерами 30x30 мм. Однако часть вырезаемого материала - полоску шириной 1 см - не удаляют, а используют для крепления колена к трубе.

Чтобы исключить паразитные блики (засветку), внутреннюю поверхность трубы и колен чернят, например, тушью, а затем покрывают бесцветным нитролаком марки НЦ. Снаружи перископ желательно покрыть любым лаком, лучше ярким нитролаком. Это придаст ему нарядность, а также прочность и стойкость к воздействию влаги.

Рис. 2. Устройство перископа, показывающего круговую панораму

А теперь рассмотрим устройство "всестороннего" перископа, схема которого показана на рисунке 2. Снизу, как и в простейшем перископе, установлено зеркало. А вот в верхней части помещено уже не зеркало, а зеркальная пирамида, напоминающая перевернутую египетскую. Закреплена она на квадратном листе, вырезанном из фанеры или оргалита и подвешенном на четырех стойках из стальной трубки диаметром 5...6 мм с расплющенными молотком концами. Тонкие стойки нужны для того, чтобы сильно не затенять видимое в нижнее зеркало изображение. Иначе круговой обзор ухудшится из-за так называемых "мертвых зон", закрытых для наблюдения.

Пирамида должна быть поднята над верхней кромкой трубы достаточно высоко. Это дает возможность при необходимости видеть через смотровое отверстие всю зеркальную грань пирамиды, заглядывая в него немного сбоку.

Рис. 3. Условное изображение, наблюдаемое в смотровом окошке четырехстороннего перископа

Что же мы увидим в таком перископе? Оказывается, изображение будет "разбито" на четыре четверти, точнее, квадранта (рис. 3). В левом из них будет представлен вид слева, в верхнем - вид спереди, в правом - справа, а в нижнем - вид сзади. Изображения стилизованного человечка показывают, как будет Трансформироваться окружающая обстановка в этом любопытном перископе. Пройдя через систему зеркал, отражения нижних частей наблюдаемых объектов окажутся в середине полученной картины, а верхние - по ее периметру.

Рис. 4. Выкройка зеркала для пирамиды четырехстороннего перископа

Как же вырезать зеркала пирамиды, чтобы верно составить ее? Поскольку все они одинаковые, рассмотрим одно из них. Оно представляет собой равнобедренный треугольник АБВ (рис. 4). Когда перископ расположен вертикально, зеркала (грани пирамиды) должны быть наклонены под углом 45 градусов к горизонту. Математические выкладки показывают, что соотношение сторон треугольника АБВ будет следующим: АБ=БВ=0,5АВv3=0,866AB. Для справки: высоту БГ можно найти из отношения АГ=0,5АВv2=0,7071 АВ. Углы А и В равны 54,736 градуса, а угол Б - 70,528 градуса. Естественно, на практике такая точность не нужна, поэтому примем соответственно 55 и 70 градусов.

Можно составить пирамиду и из равносторонних треугольников. У них, как известно, все углы равны 60 градусам, что значительно упрощает разметку и раскрой зеркала (алмазом или стеклорезом), а также сборку пирамиды. Но в этом случае перископ Андрея будет "смотреть" не строго горизонтально, а несколько вниз (под углом приблизительно 10 градусов к горизонту). Впрочем, это не имеет большого значения, особенно если обозреваемое пространство ограничено по дальности.

Рис. 5. Условное изображение, наблюдаемое в смотровом окошке усовершенствованного, восьмистороннего перископа

Таким образом, перископ Андрея, словно пушкинский золотой петушок, "смотрит" на четыре стороны света - север, восток, юг и запад. А что, если добавить к ним еще и промежуточные румбы: норд-вест, норд-ост, зюйд-ост и зюйд-вест? Понятно, что тогда панорама местности будет представлена более наглядно - в виде восьми секторов (рис. 5). Соотношения сторон у этих треугольников такие: АБ=БВ=1,78АВ,-БГ=1,71АВ. Угол Б равен 33, а углы А и В - по 73,5 градуса.

Верхние колена перископа и в этом случае делать не потребуется. Вертикальная труба восьмиугольного или круглого сечения. Верхний лист, к которому крепят зеркальную пирамиду, тоже восьмиугольный или круглый. Для его соединения с трубой понадобится четыре или восемь стоек.

Рис. 6. Форма нижнего зеркала восьми стороннего перископа

Форма нижнего зеркала для восьмигранной трубы показана на рисунке 6. Разметку начинают с выбора размера X, который соответствует ширине внутренней грани трубы. Если она круглая, зеркало вырезают в форме эллипса. Его геометрические параметры находят из следующих приближенных соотношений: большая ось равна 1,5d, малая - d, межфокусное расстояние - 1,8d, где d - внутренний диаметр трубы и колена. Как построить эллипс, можно узнать в справочнике по высшей математике.

Сначала строят эллипс на жестком картоне, вырезают и убеждаются в том, что он хорошо подходит к трубе - свободно встает там под нужным углом. Затем этот шаблон прикладывают к зеркальной поверхности и обводят карандашом "Полицвет", стеклографом или шариковой авторучкой. Вырезают овал обычными, но обязательно острыми ножницами, погрузив их, зеркало и руки в ведро с водой и соблюдая меры предосторожности. Стекло, в том числе и зеркальное, в воде, как правило, разрезается без проблем. Если в итоге края эллипса окажутся слишком неровными, их подшлифовывают (главным образом от растрескивания) точильным бруском или оселком. Торец и край тыльной части полученной заготовки покрывают лаком, чтобы зеркальная подложка не отслаивалась.

Зеркала пирамиды целесообразно разместить на основании из фанеры или оргалита, которое сбивают мелкими гвоздиками или соединяют столярным, казеиновым и тому подобным клеем на каркасе из деревянных планочек и прикрепляют к верхнему листу. Для установки зеркал используют тот же клей или марок 88Н, 88НП, БФ-2, а лучше "Момент".

Авторы: А.Виршиев, В.Владимиров

 Рекомендуем интересные статьи раздела Детская научная лаборатория:

▪ Цунами

▪ МГД генератор

▪ 

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Биолектронная почва ускоряет рост растений 30.12.2023 Исследователи из Линчёпингского университета в Швеции представили инновационную биоэлектронную почву, способную значительно ускорить рост растений в гидропонных системах. Гидропоника, как известно, представляет собой метод выращивания растений без почвы, на питательных веществах. После интеграции нового материала в гидропонные системы, ученые заметили, что электрические сигналы стимулируют рост растений на 50%. Биоэлектронная почва включает в себя органические вещества, смешанные с ведущим полимером Pedot, который активно применяется в сенсорах и OLED-дисплеях. Руководитель исследования, Элени Ставриниду, подчеркивает, что проводимость почвы является ключевым фактором для стимуляции корней растений. В ходе эксперимента, в течение 15 дней, ученые изучали воздействие электрических сигналов на ростки ячменя. Даже при низком напряжении в 0,5 В, корни активно реагировали, что привело к значительному увеличению размеров растений. Особенно эффективно было улучшено переработка азота, одного из основных питательных веществ для роста растений. Ставриниду отмечает, что, несмотря на положительные результаты, механизм воздействия стимуляции на процессы роста требует дополнительных исследований. Впрочем, биоэлектронная почва может предоставить решение для увеличения урожаев в условиях, где экологические факторы мешают нормальному росту растений. Кроме того, эта технология может сократить использование удобрений в сельском хозяйстве. Согласно данным Министерства сельского хозяйства США, количество ферм в стране постоянно сокращается, что связано с изменением климата и экономическими трудностями. Внедрение биоэлектронной почвы в гидропонные системы не только ускоряет рост растений, но также предлагает энергосберегающее решение, снижая потребление воды и энергии на фермах. Такие инновации играют важную роль в повышении эффективности сельского хозяйства и обеспечении продовольственной безопасности.

Другие интересные новости:

▪ В Амстердаме построен большой подводный велопаркинг

▪ Носимый персональный кинотеатр Sony Wireless Neckband Speaker

▪ Повышение надежности мощных полупроводниковых приборов на основе карбида кремния

▪ Наихудший год в истории человечества

▪ Твердотельные накопители Mach Xtreme Express

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Начинающему радиолюбителю. Подборка статей

▪ статья Умберто Эко. Знаменитые афоризмы

▪ статья Что такое эсперанто? Подробный ответ

▪ статья Отравления. Медицинская помощь

▪ статья Модернизация электродрели. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Согласующие устройства на ферритовых магнитопроводах. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025