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:

▪ Как услышать Солнце

▪ Кварцевые часы

▪ Почему небо голубое?

Смотрите другие статьи раздела Детская научная лаборатория.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Двухпроводной цифровой датчик температуры TI LMT01 06.10.2015 Компания Texas Instruments представила новый цифровой датчик температуры LMT01 с разрешающей способностью выше 0.1°С и работающий по двухпроводной линии. Температура выдается в виде количества импульсов, которое прямо пропорционально измеряемой температуре. Импульсы результата идут по тем же линиям что и питание датчика. Такой метод не требует формирования точных задержек и существенно упрощает программу микроконтроллера - достаточно подать питание на LMT01 и затем подсчитать число поступивших импульсов. В зависимости от температуры LMT01 выдает от 26 (-50°С) до 3218 импульсов (+150°С). Значение каждого импульса 0,0625°С. Импульсы следуют с частотой 88 кГц и могут быть подсчитаны разными способами: программно, в прерывании от изменения сигнала на порту или помощью таймера в режиме счетчика. Точность определения температуры LMT01 не хуже 0,5°С в диапазоне -20...90°C (0,7 °С во всем диапазоне от -50°C до 90°C). Датчик потребляет лишь 34 мкА во время преобразования, которое занимает максимум 54 мс, далее LMT01 выводит результаты преобразования в течение еще максимум 50 мс. Таким образом, полный цикл "измерение-чтение" укладывается в 104 мс (макс.) при этом импульсный ток не превышает 143 мкА, что позволяет с успехом применять LMT01 в батарейных устройствах. Напряжение питания датчика от 2 до 5,5 В (между выводами Vp и Vn). Благодаря цифровому характеру измерения, LMT01 не чувствителен к наводкам и может быть вынесен на расстояние до 2 метров от устройства. Число выданных импульсов пересчитывается в значение температуры по простой формуле: Температура (°С) = (Число импульсов / 16) - 50 По своей идеологии, LMT01 близок к популярному датчику DS18B20, однако превосходит его по простоте управления, точности, потребляемому току и скорости преобразования.

Другие интересные новости:

▪ Искусственное солнце

▪ Билл Гейтс создаст суперкорову

▪ Белый-белый жук

▪ LED драйверы Mean Well с функцией Smart Timer Dimming

▪ Древнейшая карта звезд

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Капица Петр. Биография ученого

▪ статья Говорили ли люди когда-нибудь на латыни? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту и обслуживанию систем вентиляции и кондиционирования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья ПДУ - выключатель света. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простая телевизионная антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026