Супергерой извакуума: человек-пылесос штурмует небоскреб
- Пока не достроенная башня «Восток» комплекса «Федерация», в соответствии с проекту, будет иметь 94 этажа неспециализированной высотой 360 м. Комплекс уже успел стать культовым объектом в мире экстремального спорта, поскольку неоднократно употреблялся для прыжков бейс-джамперов. По башне «Запад» от земли до самой вершины забирался верхолаз Ален Робер по прозвищу Человек-паук, известный тем, что не применяет альпинистское снаряжение
Подъем
- Подготовка альпинистского снаряжения, проверка оборудования и организация страховки занимают более часа. Альпинисты демонстрируют предельную концентрацию: ни одна мелочь не должна быть забыта
В то время, когда в первой половине 50-ых годов XVII века Отто фон Герике демонстрировал собственный опыт с «магдебургскими полушариями», 16 лошадей не смогли порвать прижатые друг к другу 35-сантиметровые полусферы, из которых был откачан воздушное пространство. Много лет, предшествовавшие известному опыту, германский физик израсходовал на изобретение воздушного насоса. Мы же живем в превосходное время, в то время, когда замечательный воздушный насос имеется в каждом доме: это простой пылесос.
Грех не воспользоваться таковой превосходной возможностью!
Альпинистские восхождения на присосках — это не новость. Так много бесстрашных храбрецов забиралось вверх по небоскребам, облицованным прочным и, основное, ровным стеклом. Мы решили выстроить машину на базе пылесосов, разрешающую забираться по любым вертикальным и отвесным поверхностям, не только ровным, но и шершавым, неровным.
Сделав что-то наподобие резиновой юбки, мешающей выходу воздуха из-под присоски, мы изобрели что-то наподобие судна на воздушной подушке напротив.
Пылесос — ужасная сила. Он формирует определенное разрежение, обусловленное мощностью всасывания. Наряду с этим от площади, на которую будет влиять это разрежение, зависит та сила, которой сможет противодействовать отечественная присоска.
Чем больше будет присоска, тем громадную массу она будет способна удержать на весу. Наряду с этим закон сохранения энергии не нарушается: чем более объемной будет присоска, тем больше времени потребуется пылесосу, дабы откачать из нее воздушное пространство. А времени у пылесоса куры не клюют.
Не верите, что пылесос способен удерживать на весу хоть какую-то массу? Совершите опыт. Переверните пластиковый ланчбокс на столе и откачайте из него воздушное пространство через намерено вырезанное отверстие. Отверстие должно совершенно верно соответствовать диаметру трубы пылесоса, дабы не терять драгоценный вакуум.
Если вы все сделаете как следует и попытаетесь оторвать ланчбокс от стола, вероятнее, вы поднимете стол.
Подобный принцип употребляется в гидравлике: чем больше диаметр поршня, тем больше жидкости приходится закачивать в цилиндр, но тем громадную силу удается развить. А это значит, что грузоподъемность отечественного пылесоса фактически не ограничена. Разобравшись с теоретической базой и вдохновившись фильмами про доктора-и Человека паука Октопуса, мы приступили к умело-конструкторским работам.
Веская разработка
В качестве двигателей для отечественного супергеройского костюма мы забрали два пылесоса Dyson Ball с мощностью всасывания 290 Вт. Их выбор частично обусловлен мыслями дизайна, но основной критерий — это высокое отношение мощности к массе. Так как отважному альпинисту предстояло нести целых два пылесоса на пояснице.
Любой Dyson весит 7,5 кг.
Размер присосок мы предугадали на глазок, они являются легко сглаженный квадрат со стороной чуть больше полуметра. В остальном отечественные присоски — продукт высоких разработок. Любая из них складывается из целой крышки и трех концентрических рамок. Для всех этих подробностей мы нарисовали векторные чертежи, а после этого эксперты рекламно-производственной компании «РАШ Груп» вырезали их для нас из 20-миллиметрового оргстекла. Резка проводилась на фрезерном станке с ЧПУ.
На компьютерном станке были кроме этого просверлены отверстия в подробностях под винты.
Оргстекло толщиной 20 мм — потрясающе прекрасный и прочный материал. Но, если вы не вынуждены тревожиться о фототворчестве, как мы, ни за что не повторяйте отечественный печальный опыт. Оргстекло — материал плотный и тяжелый.
Любая отечественная присоска в сборе была столь тяжелой, что ее с большим трудом возможно было поднять одной вытянутой рукой пара раз. Фактически, как раз с массой присосок были связаны все предстоящие неприятности отечественной в целом успешной конструкции.
Взяв подробности с производства, мы тут же совершили опыт: на стол самую мелкую рамку, накрыли крышкой и откачали из-под нее воздушное пространство. Два человека так и не смогли оторвать крышку от стола. Кроме того, тот же набор превосходно держался и на ровной стенке, а вот попытка подняться на него закончилась соскальзыванием.
Конечно же, нам нужен был уплотнитель с повышенным коэффициентом трения.
По фотографиям вы в полной мере имеете возможность делать выводы о назначении рамок. Внешняя и внутренняя рамки прижимают к крышке края резиновой ленты, натягивая ее. Средняя рамка является опорой для уплотнителя. Она в пара слоев оклеена пенопластовой лентой для утепления окон. Эта лента весьма упруга.
В сочетании с замечательной прижимной силой пылесоса она весьма хорошо облегает каждые неровности стенки. А резиновая лента, уложенная поверх пенопласта, предотвращает скольжение присоски по стенке.
Всецело собрав присоску на болтах, мы испытали ее на различных поверхностях. Машина продемонстрировала безотносительную устойчивость на крашеных стенках, шагреневых обоях под покраску, ровном и не весьма бетоне а также на ровном скользком стекле. Мы висели на ручках, забирались на присоску ногами, прыгали на ней.
Было ясно, что мы на верном пути.
Скалолазы-самоучки
Вместе с подробностями для присосок мы заказали громадную ромбовидную платформу для крепления пылесосов. К счастью, она не должна быть герметичной, исходя из этого в ней проделали множество отверстий, облегчив конструкцию. В пылесосах бессердечно просверлили отверстия и закрепили их на пластине винтами.
Из клеммников и розеток собрали несложной блок управления. Любая розетка была подключена к вилке через выключатель. В розетки включили пылесосы, а провода к выключателям на рукоятках закрепили на шлангах хомутами.
Для организации крепления двигательной установки на пояснице пилота было нужно принести в жертву хороший туристический портфель на железной раме. С него были срезаны все нужные емкости, осталась только мягкая спинка. В раме просверлили отверстия и прикрепили ее к платформе на винтах.
Пилот взял эргономичные регулируемые плечевые обхваты, поясной обхват с поясничным упором, грудную перемычку — все, что необходимо для комфортной переноски тяжестей.
Осталось только прикрепить к присоскам ножные ремни, и возможно было приступать к опробованиям. Задумка была следующая: пребывав в исходном положении (обе присоски включены и закреплены на стене, ноги стоят в стременах, руки только легко напряжены, прижимая тело к стенке) пилот должен был отключить одну из присосок, перенести ее выше и опять включить, создав новую исходную точку. За перенос присоски отвечали руки, за подъем тела — ноги.
Стоит ли сказать, что отечественные опробования в стенках редакции на высоте один метр тут же собрали толпу благодарных зрителей. Оказалось, что на практике штурмовать вертикаль далеко не так легко, как в теории. Основная неприятность заключалась в том, что отключенная присоска тут же перевешивала в собственную сторону все тело пилота, которое практически висело на одной точке. Поднять ее из этого положения было весьма тяжело.
Обстановка усугублялась тем, что при отключении присоске требовалось время, дабы снова собрать воздушное пространство из пылесоса и отсоединиться от стенки. В итоге, надавив на кнопку, пилот ожидал секунд десять, не зная, в то время, когда именно на него обрушится вес высвободившейся конструкции.
Кое-как справляться с перевешиванием мы обучились, разворачиваясь боком к несущей присоске и вытягивая ногу в сторону свободной, стараясь удержаться в вертикальном положении. В итоге отечественный рекорд составил четыре шага и полтора метра высоты. На большее не хватало ни сил, ни смелости: так как прыжок с полутора метров с 40 кг оборудования возможно весьма травмоопасным.
Кроме недюжинной физической силы для управления пылесосами в заданном порядке требовалось умение сохранять хладнокровие, способность и концентрацию к логическому мышлению в столь нестандартной ситуации. Сотрудникам редакции до таких геройских качеств еще расти и расти. Исходя из этого мы решили привлечь к опробованиям специалистов.
Слово профи
Взять на себя все риски общения с незнакомым аппаратом решился чемпион Москвы по промышленному альпинизму, многократный призер соревнований по спортивной спелеологии Евгений Рыбка. Страховать его вызвался Владимир Акимов, кроме этого альпинист-чемпион. За организацию работ отвечал председатель совета директоров компании «Альппром» Роман Усатов.
А опытными условиями все эти храбрые люди сочли недостроенный 48-й этаж башни «Федерация», самого большого небоскреба в Европе.
Стоит сообщить несколько слов о выборе места. Большая часть современных строений строится по разработке с вентилируемым фасадом: на монолитных цементных стенках закрепляется утеплитель, а после этого все это закрывается узкой керамической либо древесной плиткой. Эти покрытия неспособны выдержать вес пилота.
Стоит ли сказать о стеклянных окнах, закрепленных в пластиковых рамах? Небоскреб «Федерация» облицован сверхпрочным стеклом и не имеет раскрывающихся окон. За вентиляцию в нем отвечают особые инженерные совокупности, а в окна возможно кидаться хоть железными сейфами — они выдержат.
Так что получается, что «Федерация» — это одно из немногих вправду прочных строений в Москве, подходящих для опробований.
Знакомиться с машиной Евгений начал еще в помещении. На внутренней стороне окна он сходу показал нам хороший альпинистский вариант техники восхождения. Подцепив к одной присоске собственную обвязку, он двумя свободными руками перемещал вторую присоску и нормально включал ее. После этого он подцеплялся к следующей присоске, подтягивался к ней и повторял цикл.
Такая техника восхождения разрешает сэкономить максимум сил. Кроме того, некое время спустя и портфель остался не удел- Евгений подцепил пылесосы к обвязке, дабы не таскать их на плечах. Подготовка к выходу на фасад заняла больше часа.
Евгений привязал каждую присоску и пылесосы к обвязке долгими ремнями, дабы не уронить их вниз на зевак.
Когда испытатель вышел на фасад, рацпредложения по усовершенствованиям посыпались как из ведра. Фраза «У него отказал правый двигатель» из начала статьи означала, что Евгений случайно надавил кнопку на корпусе пылесоса. Ее следовало обезопасисть. Тогда же сработала и страховка.
Пара раз присоска соскальзывала: мы испытали ее на сухом стекле, но грязь и снег ввели собственные коррективы. Приходилось ожидать с секунду, пока пылесос создаст достаточный вакуум, дабы присоска держалась вправду прочно. Случайно отключив присоску и «поймав» ее на ухо, Евгений посетовал, что она такая острая и угловатая.
Дескать, раз такая тяжелая, то имела возможность бы быть хотя бы мягкой.
Однако машина трудилась. «Аппарат, непременно, работоспособен, — заключил Евгений, — не смотря на то, что и испытывает недостаток в некоей доводке, в особенности в плане эргономики. Любой новый механизм требует некоего времени на освоение, и принимать участие в этом ходе — громадное наслаждение. Если вы усовершенствуете конструкцию и сделаете второй прототип, я буду рад испытать его опять».
Опробования: 48-й этаж
Владимир Акимов страхует Евгения Рыбку на протяжении первого выхода. До тех пор пока присоски находятся в транспортном положении — пристегнуты к обвязке. Альпинист спускается вниз на веревке.
Евгений Рыбка адаптирует классическую альпинистскую технику восхождения к нашей машине. Присоска надежно удерживает альпиниста в обвязке на ровном стекле. Пылесосы кроме этого подвешены на обвязке.
Альпинист Сергей Галичкин проводит диагностику автомобили перед выходом на фасад. Присоски превосходно держатся на монолитном бетоне. Электрические соединения надежно фиксируются посредством изоленты.
Благодарим компанию «Альпром» (Alprom.com) за проведение высотных работ
Изюминки конструкции: Схема
- Управление Электрический провод, идущий к выключателю, прикреплен к шлангу пылесоса пластмассовыми хомутами, дабы не мешать альпинисту
Стремена разрешают спортсмену подтягивать собственный тело к следующей точке за счет силы ног. Руки необходимы лишь для движения присоски.
Выключатели на пылесосах постоянно находятся в положении «включено».
Присоска складывается из крышки и трех рамок. Внутренняя и внешняя рамки прижимают к крышке края резиновой ленты, изготовленной из велосипедной камеры. Средняя рамка является опорой для уплотнителя.
Рамки прочно прижаты к крышке болтами, дабы сделать конструкцию герметичной.
На краю
В отыскивании эффектного кадра мы опустили Евгения на настоящий обрыв.
Радиоуправляемый вертолет. Пилот Станислав Седов руководит вертолетом для съемки опробований с воздуха.
Благодарим компанию AirPano.ru за организацию аэрофотосъемки
Статья размещена в издании «Популярная механика» (№114, апрель 2012).
<
h4>