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:

▪ Борьба с центробежной силой

▪ Электромотор из скрепок

▪ Какого цвета небо?

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Курение отупляет 02.12.2024

Курение давно известно как фактор риска для множества заболеваний, но его влияние на умственные способности исследуется относительно недавно. Группа ученых из Университета штата Огайо провела масштабное исследование, результаты которого показали: курение связано с ухудшением когнитивных функций, особенно в среднем возрасте. В рамках работы исследователи проанализировали данные 136 тысяч человек старше 45 лет. Участники исследования были разделены на группы: активные курильщики и те, кто бросил курить недавно. Основной задачей было изучить, как их привычка влияет на здоровье мозга. Наиболее заметная связь между курением и ухудшением когнитивных способностей была обнаружена в возрастной группе от 45 до 59 лет. Ученые подчеркивают, что отказ от курения в этом возрасте может принести значительную пользу не только физическому, но и ментальному здоровью. Помимо снижения рисков сердечно-сосудистых и дыхательных заболеваний, прекращение курения может сохранить умственные способности, так ...>>

Технология точного распыления Greeneye Technology 02.12.2024

Израильская компания Greeneye Technology разработала уникальную систему точного распыления, основанную на искусственном интеллекте. Эта технология уже продемонстрировала впечатляющие результаты в США и готовится к первым испытаниям на австралийских полях. Основной особенностью технологии Greeneye является возможность точного распыления гербицидов исключительно на сорняки. Это решение позволило сократить использование остатков гербицидов в среднем на 87%, что снижает затраты фермеров и минимизирует экологический вред. Перенос этой технологии в Австралию станет важным шагом к повышению эффективности сельского хозяйства в регионе. Для продвижения технологии в Австралии Greeneye Technology сотрудничает с компанией Croplands, базирующейся в Аделаиде. Croplands, имея сильное региональное присутствие, уже давно зарекомендовала себя в области продажи и обслуживания систем точного опрыскивания. Финансовую поддержку проекту оказывает Grains Research and Development Corporation, что подчерк ...>>

Раковые клетки погибают в невесомости 01.12.2024

Исследователи из Сиднейского технологического института (Австралия) выяснили, что микрогравитация губительна для раковых клеток. В условиях, имитирующих невесомость, погибает до 90% злокачественных клеток - и это без применения лекарств. Для изучения этого явления ученые построили микрогравитационный стимулятор - специальное устройство, воспроизводящее условия невесомости. В этом аппарате они размещали культуры клеток различных видов рака, включая опухоли яичников, молочной железы, носа и легких. Через 24 часа результаты превзошли ожидания: от 80% до 90% раковых клеток подверглись гибели. Примечательно, что микрогравитация практически не оказывала аналогичного разрушительного эффекта на здоровые клетки. Несмотря на впечатляющие результаты, механизм, объясняющий, почему раковые клетки так чувствительны к микрогравитации, пока остается загадкой. Известно, что недостаток гравитации вызывает серьезные изменения в человеческом организме, например, снижение костной массы у космонавт ...>>

Случайная новость из Архива Стабильный кубит, работающий при комнатной температуре 21.11.2013 Европейские и канадские физики смогли создать новый тип кубита, сохраняющий стабильность в течение 38 минут при комнатной температуре, что является абсолютным рекордом в своем классе и открывает возможность создавать квантовые компьютеры, способные работать в "домашних условиях". "Подобное время жизни кубита по меньшей мере в 10 раз больше, чем было достигнуто в предыдущих экспериментах. Нам удалось найти систему, в которой практически не существует шума, что позволило создать высокопроизводительные кубиты. Теперь нам нужно заставить такие кубиты "общаться друг с другом", что является последней ключевой проблемой на пути создания квантового компьютера", - заявила Стэфани Симмонс из Оксфордского университета (Великобритания). Симмонс и ее коллеги создали кубит-"рекордсмен", экспериментируя с квантовыми ячейками памяти на базе атомов фосфора, "приклеенных" к пластинке из чистого кремния. Как правило, все опыты с кубитами проводятся при сверхнизких температурах, близких к абсолютному нулю. Авторы статьи решили проверить, как изобретенные ими кубиты поведут себя в комнатных условиях. К их удивлению, они не потеряли свое содержимое при "разморозке" и продолжали хранить состояние на протяжении еще 38 минут. Это рекордное значение, которое в десятки и сотни раз превышает результаты предыдущих экспериментов, в которых жизнь кубита обычно ограничивалась двумя секундами или меньшим временем. Пока такие кубиты нельзя "считывать" или "записывать" при комнатной температуре, однако ученые уверены, что им удастся сделать это в ближайшем будущем. "Кому-то 39 минут может показаться крайне небольшой цифрой, однако спин атома фосфора может поменяться всего за одну стотысячную секунды. Благодаря этому за время снижения стабильности кубита всего на 1%, мы можем совершить свыше 20 миллионов операций. Поэтому, открытие столь стабильного кубита может помочь нам создать квантовый компьютер", - заключает Симмонс.

Другие интересные новости:

▪ Озеро в стакане воды

▪ Одноплатный ПК Orange Pi Prime

▪ Любой материал превращается в стекло

▪ Новый антибактериальный композит получен с помощью плазмы

▪ SSD-накопители SK Hynix Gold S31

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Мобильная связь. Подборка статей

▪ статья Герцен Александр Иванович. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кем был Нострадамус? Подробный ответ

▪ статья Начальник отдела вычислительной техники. Должностная инструкция

▪ статья Металлоискатель на транзисторах со стрелочным индикатором. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Источники тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024