|
О ветряках---->
Статьи и небольшие публикации о ветряках и других источниках энергии.
Автомат ловит ветер.
Хотя мы привыкли к «вездесущности» электроники, трудно было предположить, что она доберется и до паруса. Казалось, сама история искусства управления парусными судами, искусства, уходящего корнями в тысячелетия, утверждает исключительное право человека на всякие нововведения в этой области. Опыт, накопленный веками, — и серенькая коробочка с деталями, которым всего несколько лет «от роду»? Сравнимо ли?
Сравнимо.
Более того, многие специалисты предполагают, что будущее парусного спорта (теперь это основное «занятие» паруса) принадлежит «электронным штурманам». Пока электроника еще только начала свое наступление на парус. Скорее всего оно будет победным.
Известно, что скорость и маневренность парусного судна определяются, помимо конструкции, силой ветра и его направлением относительно движения судна. Нужен очень большой практический опыт и высокое мастерство, чтобы, находясь на борту, точно определить, «куда ветер дует», и правильно ориентировать судно. Достижения современной радиоэлектроники позволяют создать малогабаритные и весьма точные приборы, с помощью которых можно непрерывно измерять угол между направлениями действия ветра и движения корабля. Один из таких приборов для управления яхтой был изготовлен в Англии.
Он состоит из датчика, устанавливаемого на тоне мачты, и индикатора, находящегося в каюте. «Электронным сердцем» датчика является несимметричный мультивибратор (рис. 1),
выполненный на транзисторах T1 и Т2 и работающий в автогенераторном режиме. В качестве конденсатора положительной обратной связи правого по схеме плеча мультивибратора используется стандартный двухсекционный блок конденсаторов переменной емкости КПЕ (максимальная емкость секции — 500 пф), применяемый обычно в вещательных приемниках. На оси ротора КПЕ закреплен легкий сбалансированный флюгер, положение которого определяется направлением ветра. Корпус КПЕ жестко закреплен на мачте, поэтому емкость секций КПЕ — С2 и
С3 — будет зависеть от угла поворота флюгера относительно диаметральной плоскости судна, то есть относительно направления движения- судна. В свою очередь, от величины емкости С2 и С3 зависит длительность импульсов, генерируемых мультивибратором, а также величина постоянного тока, проходящего через транзистор Т2.
Именно это последнее свойство мультивибратора и используется в приборе. Рассмотрим зависимость тока коллектора транзистора Т2 от угла поворота оси ротора КПЕ.(рис. 2).
Как видно из рисунка, в интервале от 10° до 100° ток коллектора изменяется обратно пропорционально углу поворота. Таким образом, однажды сняв эту зависимость, можно в дальнейшем по показаниям индикатора определять направление ветра.
Устройство индикатора несложно. Он состоит из усилителя постоянного тока на транзисторе Т3 и микроамперметра с источником питания. Для этой цели используются два гальванических элемента по 1,5 в. Питание датчика осуществляется от отдельной батареи 4,5 в. Включение прибора производится с помощью строенного переключателя Bк1.
Конструкция прибора отличается простотой. Детали мультивибратора монтируются на небольшой плате из фольгированного гетинакса. Эта плата вместе с КПЕ устанавливается во влагонепроницаемый пластмассовый корпус (рис. 3). Через его крышку проходит удлиненная ось КПЕ с флюгером. Флажок флюгера делается из пластмассы, а ось — из стального стержня длиной 25 см.
Налаживание прибора производится следующим образом. Прежде всего ротор КПЕ разворачивают относительно положения максимальной емкости на 55°, а флюгер закрепляют в направлении, совпадающем с диаметральной плоскостью судна. Затем включают питание и подстройкой потенциометра R7 устанавливают стрелку микроамперметра на «ноль». После этого флюгер поворачивают на 45° влево и вправо от диаметральной плоскости судна и с помощью потенциометра R6 добиваются отклонения стрелки прибора на ±450 мка (вся шкала микроамперметра ±500 мка). Теперь индикатор будет указывать направление ветра относительно движения судна в масштабе 10 мка на 1°. Причем стрелка должна
отклоняться в направлении ветра. В противном случае необходимо изменить полярность включения микроамперметра.
Вся аппаратура прошла испытания на гонках и- показала хорошие результаты. Правда, при постоянных ветрах и спокойной воде. При волнении флюгер получал дополнительные отклонения и стрелка прибора дрожала. Но эти недостатки, по-видимому, можно устранить за счет улучшения механической конструкции датчика. Во всяком случае, относительная стабильность килевых судов позволяет эффективно использовать электронный указатель направления ветра даже при волнении.
При изготовлении подобного прибора можно использовать отечественные детали. Транзисторы T1, Т2 — типа МП40 — МП42 (П14 — П16), Т3 — МП41, КПЕ — от вещательных сетевых приемников (максимальная емкость 500 пф.). Постоянные резисторы — УЛМ, МЛТ-0,5, потенциометры — СП. Для питания индикатора годятся два элемента типа «Марс» (373), для датчика — батарея КБС-Л-0,5.
В. ВАСИЛЬЕВ, Москва
|
