Аттракцион савиновского в.г.

Аттракцион включает снабженный магнитом предмет, который опирается одной своей стороной на натянутую сверхпрочную тончайшую практически невидимую нить, расположенную ближе к одному из противоположно расположенных магнитов, и удерживается в магнитном поле четырех магнитов, охватывающих снабженный магнитом предмет с четырех сторон, создавая иллюзию свободного висения предмета в воздухе на высоте. Предложенное изобретение обеспечивает расширение арсенала технических средств в данной области техники. 12 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Аттракцион предназначен для проведения зрелищного представления на арене цирка или парковой площадке.

Аттракцион позволяет использовать транспортное средство, например автомобиль, мотоцикл или их модели, как главный элемент зрелищного представления с применением магнитного удержания его на высоте в воздушном пространстве.

Известно устройство для циркового представления, включающее натянутый на высоте снабженный стальными насадками канат и перемещающийся по нему снабженный в подошвах сапог магнитами артист цирка, раскрытый, например, в патенте RU №2235578, опубликованном в БИ №25 от 10.09.2004.

В настоящем аттракционе поставлена задача демонстрации висения транспортного средства, например автомобиля, мотоцикла или их моделей, в воздушном пространстве с опорой на тончайшую сверхпрочную нить с применением практически невидимой сверхпрочной нити и дополнительно скрываемой от глаз выходящими газами, например, работающего двигателя или цветного газа из устройства создания цветного газа. В качестве сверхпрочной тончайшей нити предусмотрено применение, например, троса из углеродных нанотрубок или тончайшей прочной нити, невидимой на белом и голубом фоне, широко применяемой в медицине.

Применение сверхпрочного троса из углеродных нанотрубок раскрыто, например, в статье А.Моисеенко "В космос - на лифте", газета "Комсомольская правда" 4-10 марта 2005 г., Интернет: www.кр.ru 4-10 марта 2005 г.

Применение тончайшей прочной нити, невидимой на белом и голубом фоне, раскрыто, например, в книге "Я изучаю мир. Детская энциклопедия. Изобретения," М., ACT, 1999, с.482.

Доставленная задача решается с применением сверхпрочной тончайшей нити в виде троса из углеродных нанотрубок, а также с применением сверхпрочной тончайшей невидимой на белом и голубом фоне нити, например широко применяемой в медицине, также с применением магнитов: магнита, размещенного в транспортном средстве, и четырех магнитов, создающих магнитное поле, охватывающее транспортное средство с размещенным на нем магнитом.

Аттракцион изображен на приведенном ниже чертеже.

Аттракцион включает: транспортное средство 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства; транспортное средство 1, или автомобиль 2, или мотоцикл 3, или модель 4 транспортного средства снабжено магнитом 5, расположенным, например, внутри у их задней стенки; транспортное средство 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства снаружи, например, у задней стенки опирается на сверхпрочную тончайшую практически невидимую нить 6, например, в виде троса из углеродных нанотрубок; транспортное средство 1, или автомобиль 2, или мотоцикл 3, или модель 4 транспортного средства с размещенным в нем магнитом 5 снаружи охвачено магнитным полем четырех магнитов: магнитом 7 левым, магнитом 8 правым, магнитом 9 нижним, магнитом 10 задним; пространство тончайшей практически невидимой нити 6 из сверхпрочного троса из углеродных нанотрубок и опирающееся на нее транспортное средство 1, или автомобиль 2, или мотоцикл 3, или модель 4 транспортного средства ограждено с трех сторон непрозрачной немагнитной перегородкой 11, окрашенной под цвета нити 6, например белый или голубой цвет, а сверху ограждено потолком 12, снизу фальшполом 13; транспортное средство 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства снабжено устройством 14 создания цветного газа 15 с выходом цветного газа 15 в районе нити 6 из сверхпрочного тончайшего троса в виде углеродных нанотрубок для сокрытия ее для глаз зрителей, на потолке 12 смонтирован патрубок 16 отсоса цветного газа 15; на транспортном средстве в виде автомобиля 1, или мотоцикла 2, или модели 4 транспортного средства вместо магнита 5 предусмотрен монтаж электромагнита 17; вместо магнита 7 левого может быть смонтирован электромагнит 18 или электромагнит 19 сверхпроводящий, вместо магнита 8 правого может быть смонтирован электромагнит 20 или электромагнит 21 сверхпроводящий, вместо магнита 9 нижнего может быть смонтирован электромагнит 22 или электромагнит 23 сверхпроводящий, вместо магнита 10 заднего может быть вмонтирован электромагнит 24 или электромагнит 25 сверхпроводящий, сверхпрочная практически невидимая нить в виде троса из углеродных нанотрубок в потолке 12 проходит через отверстие 26, крепясь сверху за верхний кронштейн 27, а в фальшполу проходит через отверстие 28 на нижний кронштейн 29 с роликом 30 и натягивается грузом 31, находясь все время под нагрузкой от груза 31; на транспортном средстве 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства предусмотрено размещение привлекательного для зрителя предмета 32, например, в виде артиста с булавами, атлета, демонстрирующих атлетические этюды, или другого транспортного средства, например автомобиля или мотоцикла; предусмотрено применение транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства в рабочем состоянии с вращением переднего колеса 33, заднего колеса 34 и с выходом отработанных газов 35, способствующих сокрытию видимости практически невидимой нити в виде сверхпрочного тончайшего троса из углеродных нанотрубок, создавая иллюзию свободного висения в воздухе демонстрируемого транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства; для демонстрируемого свободного висения путем проверки отсутствия опоры при висении транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства аттракцион снабжен линейкой 36 с тремя штырями с защелками: штырем 37 с защелкой 38, штырем 39 с защелкой 40, штырем 41 с защелкой 42; перемещая линейку 36, например, сверху или снизу транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства, доводят до тончайшей нити, практически невидимой и скрытой газами, проходят через нить 6 путем поочередного прохождения каждого штыря с защелкой, сначала штырь 37 с защелкой 38, затем штырь 30 с защелкой 40, затем штырь 41 с защелкой 42, отжимая поочередно защелки 38, 40, 42 и запирая их перед следующим штырем; таким образом, проходят линейкой 36 через сверхпрочную тончайшую практически невидимую нить 6 в виде троса из углеродных нанотрубок, демонстрируя отсутствие практически невидимой нити 6; вместо сверхпрочной практически невидимой нити 6 в виде троса из углеродных нанотрубок предусмотрено применение сверхпрочной тончайшей невидимой на белом и голубом фоне нити 43, применяемой, например, в хирургии и широко там известной.

Аттракцион работает следующим образом.

Производится монтаж аттракциона. Монтируется магнит 5 на транспортном средстве 1, или автомобиле 2, или мотоцикле 3, или модели 4 транспортного средства; монтируется устройство 14 создания цветных газов 16; монтируется магнит 9 нижний, магнит 7 левый, магнит 8 правый, магнит 10 задний, монтируется непрозрачная немагнитная перегородка 11; потолок 12, фальшпол 13, монтируется верхний кронштейн 27, кронштейн 29 нижний с роликом 30; к кронштейну 27 верхнему привязывается сверхпрочная тончайшая нить 6 в виде троса из углеродных нанотрубок, которая пропускается через отверстие 26 в потолке 12, через отверстие 28 в фальшполу 13 на ролик 30 кронштейна 29 нижнего; под фальшполом 13 к сверхпрочной тончайшей практически невидимой нити 6 в виде троса из углеродных нанотрубок привязывают натяжной груз 31, нить 6 заводят на ролик 30 и она оказывается натянутой грузом 31; транспортное средство 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства заводят в пространство, образованное непрозрачной немагнитной перегородкой 11, потолком 12 и фальшполом 13; подъемником или вручную поднимают снабженное магнитом 5 транспортное средство 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства и стенкой его в задней части кузова опирают на сверхпрочную тончайшую практически невидимую нить 6 в виде троса из углеродных нанотрубок, проверяют его висение в воздухе; берут линейку 36 со штырями 37, 39, 41 с защелками 38, 40, 42, проходят ею через нить 6; при применении электромагнитов 18, 20, 22, 24 или электромагнитов сверхпроводящих 19, 21, 23, 25 монтаж выполняется аналогично.

При применении сверхпрочной тончайшей невидимой на белом и голубом фоне нити 43 монтаж проводят аналогично. Переборка 11 окрашивается в белый или голубой цвет.

На транспортное средство 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства устанавливают привлекательный предмет 32, например артиста. Аттракцион готов к действию.

В действии приводятся: выпуск цветного газа 15 с использованием устройства 14 для его создания, наблюдают исчезновение сверхпрочной тончайшей практически невидимой нити 6 в виде троса из углеродных нанотрубок; работа мотора и трансмиссии с вращением переднего колеса 33, заднего колеса 34, поворот передних колес в обе стороны, отсос цветного газа 15 через патрубок 16 на потолке, висение в воздухе без видимой опоры транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства с использованием сверхпрочной тончайшей практически невидимой нити 6 в виде троса из углеродных нанотрубок или с использованием сверхпрочной тончайшей невидимой на белом и голубом фоне нити, применяемой в медицине.

Проведение зрелищного представления.

Проводится демонстрация висения в воздухе транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства:

- сначала демонстрируется в режиме иллюзии свободное его висение в воздухе при выпуске цветного газа 16 или отработанных газов 35 двигателя; затем показывают на то, что отсутствует опора для транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства путем обхода вокруг его артистом, например, по стрелке А, см. чертеж, далее артист демонстрирует отсутствие опоры сверху и снизу транспортного средства 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели транспортного средства 4 путем перемещения линейкой 36 по стрелке В, см. чертеж; затем артистом демонстрируется отсутствие опоры сверху транспортного средства 1 путем перемещения по стрелке В, см. чертеж, линейкой 36 с пересечением сверхпрочной тончайшей практически невидимой нити 6 с последовательным действием штырей 37, 39, 41 и защелок 38, 40, 42; затем артистом демонстрируется отсутствие опоры снизу транспортного средства 1 путем перемещения по стрелке Г, см. чертеж, линейкой 36 с перемещением сверхпрочной тончайшей практически невидимой нити 6 с последующим действием штырей 37, 39, 41 и защелок 38, 40, 42, аналогично действуют при применении сверхпрочной тончайшей невидимой на белом и голубом фоне нити 43, широко известной в медицине;

- проводится демонстрация нахождения артиста 32 на транспортном средстве 1 в виде автомобиля 2, или мотоцикла 3, или модели 4 транспортного средства с выполнением им привлекательных действий, например выполнение атлетических этюдов или жонглирования булавами, можно разместить другое немагнитное средство, например автомобиль или мотоцикл;

- в целом создавая иллюзию свободного висения автомобиля в воздухе с находящимся на нем артистом, выполняющем атлетические этюды или жонглирование различными предметами.

ТЕХНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ

В техническом плане создание аттракциона с демонстрацией режима стационарного висения на высоте в воздухе снабженного магнитом тяжелого предмета в охватывающем его магнитном поле чрезвычайно сложно. Только благодаря многочисленным экспериментам удалось это осуществить и найти зависимости взаимодействия, обеспечивающие свободное висение тяжелого предмета хотя бы в режиме иллюзии такого висения с использованием сверхпрочной тончайшей практически невидимой нити в виде троса из углеродных нанотрубок.

При решении проблемы висения тяжелого снабженного магнитом предмета в режиме иллюзии висения было проделано несколько шагов:

первый шаг - из наборов магнитов собирается конструкция, создающая магнитное поле, в котором помещается снабженный магнитом твердый предмет, например транспортное средство, выполняя манипуляции, находят точку опоры на твердом предмете, упираясь в которую жестким штоком удается твердый предмет удержать в магнитном поле;

второй шаг - берут, например, деревянный шток, подбирают длину жесткого штока и опирают его одной стороной в выбранную точку опоры твердого предмета, а другой стороной штока опирают его в ближе расположенный магнит, например левый магнит, добиваясь висения снабженного магнитом твердого предмета, например транспортного средства, достаточно длительное время;

третий шаг - натянуть сверхпрочную тончайшую практически невидимую нить в магнитном поле четырех магнитов, удалить жесткий шток и удерживая твердый предмет, например транспортное средство, привести нить в соприкосновение с точкой опоры твердого предмета, например транспортного средства;

четвертый шаг - перемещая тончайшую нить в вертикальной и горизонтальной площадях на незначительные величины, добиваются устойчивого висения твердого предмета, например транспортного средства, на высоте в воздушном пространстве с упором в практически тончайшую нить в виде троса на углеродных нанотрубок;

пятый шаг - проверка невидимости практически невидимой тончайшей прочной нити в виде троса на углеродных нанотрубок при подаче цветного газа, скрывающего полностью эту нить;

шестой шаг - поместить на висящий твердый предмет, например транспортное средство, автомобиль, мотоцикл, модель транспортного средства, еще один предмет или объект, например артиста, демонстрирующего атлетические этюды или жонглирующего, например, булавами.

При применении известной прочной тончайшей невидимой на белом и голубом фоне нити, широко применяемой в медицине, выполнить аналогичные действия.

Физическая реализация такого аттракциона проверена на модели транспортного средства, например, например автомобиле, в масштабе М 1:21 со следующими размерами:

А - транспортное средство - модель автомобиля с размерами модели:

l длина - 40 мм

B ширина - 25 мм

H высота - 25 мм

масса - G_трс=10 г

дополнительно удерживаемый груз - G_гр=10 г

транспортное средство снабжено магнитом M₁

модель: l_маг = длина - 18 мм

B_маг = ширина - 18 мм

H_маг = высота - 18 мм

масса магнита - G_М1=31 г = 0,031 кг

Б. Охватывающие магниты при плотности γ_М=5,3 г/см³

поз.9 магнит нижний М₄: размеры 15,8×79,5×120 мм

масса G_M4=798 г

поз.7 магнит левый M₂: размеры 15,8×60×52 мм

масса G_M2=261 г

поз.8 магнит правый M₃ размеры 15,8×60×46 мм

масса G_M3=211 г

поз.10 магнит задний М₅ размеры 15,8×79,5×120 мм

масса G_M5=798 г

Общий вес охватывающих магнитов

∑G_М2,3,4,5=798+261+211+798=2068 г = 2,068 кг

Подсчитаем потребный суммарный вес магнитов натурного аттракциона с натурным транспортным средством по формуле:

∑G_{М нат.аттр.}=∑G_M2,3,4,5×M³,

где М=21 - масштаб модели натурного аттракциона,

∑G_{M нат.аттр.} - вес охватывающих магнитов аттракциона,

∑G_{М нат.аттр.}=2,068×21³=19181 кг.

Подсчитаем потребный вес магнита транспортного средства

G_{M1 тр.ср.}=M×M³

G_{M1 тр.cp.}=0,031×21³=267,1 кг

Вес транспортного средства без магнита:

G_тр.ср.=0,32G_{M1 тр.ср.}=0,32×287,1=92 кг, что приемлемо, например, для мотоцикла.

Длина транспортного средства l = М×М=40×21=880 мм

Ширина транспортного средства В=В_М×М=30×21=630 мм

Высота транспортного средства Н=Н_М×М=26×21=525 мм

Размеры потребного магнита натурного транспортного средства:

L_{маг.нат.}=L_маг.×М=18×21=378 мм

В_{маг.нат.}=B_маг.×М=18×21=378 мм

Н_{маг.нат.}=Н_маг.×М=18×21=378 мм

В результате эксперимента на модели аттракциона М 1:21 установлено:

- Расстояние нити от ближнего магнита M₂ - l₂=35 мм

- Расстояние нити от дальнего магнита M₃ - l₃=45 мм

- Расстояние нити от пола - l₄=38 мм

- Зазор между корпусом модели транспортного средства до магнита М₃ h_з1=5 мм

- Зазор между корпусом модели транспортного средства до магнита M₂ h_з2=35 мм

- Расстояние от корпуса модели транспортного средства до пола l₅=28 мм

- Расстояние между магнитами М₂, М₃; l_M=80 мм

Пересчет на натурное транспортное средство дает следующие результаты:

- расстояние нити от ближнего магнита M_2нат

l_2нат=l₂×M=35×21=735 мм

- расстояние нити от дальнего магнита М_3нат

l_3нат=l₃×M=45×21=945 мм

- расстояние нити от пола

l_4нат=l₄×M=38×21=798 мм

- зазор между корпусом натурного транспортного средства до магнита М_3нат

h3_1нат=5×21=105 мм

- зазор между корпусом транспортного средства до магнита M_2нат

h3_2нат=35×21=735 мм

- расстояние от корпуса транспортного средства до пола

l_5нат=28×21=588 мм

- расстояние между магнитами M_2нат, М_3нат

L_M=l_M×M=80×21=1680 мм

Подсчитаем диаметр тончайшей нити в виде троса из углеродных нанотрубок для удержания транспортного средства. Для удержания модели транспортного средства в эксперименте применена рыболовная леска диаметра d_л=0,08 мм площадью сечения лески мм², равной мм²

С усилием удержания предмета Р_л=0,9 кгс

Леска диаметром d_л=0,08 мм не видна на белом фоне стены невооруженным глазом на расстоянии 0,35 м и более.

Подсчитаем удельную прочность рыболовной лески

кгс/мм²

получаем кгс/мм²

Максимальная удельная прочность δ_{max нтр} троса на углеродных нанотрубок равна 50-кратной максимальной прочности нити из прочной стали, которая равна δ_{max ст}=2400 кг/мм², тогда δ_{max н.тр.}=50 δ_{max ст.}

δ_{max н.тр.}=50×2400=120000 кгс/мм²

Подсчитаем площадь сечения лески F_л модели транспортного средства, если была она изготовлена из углеродных нанотрубок

откуда диаметр лески в виде троса из углеродных нанотрубок

мм

Диаметр троса из углеродных нанотрубок для транспортного средства при масштабе модели М 1:21 будет равен

d_{т нтр.}=d_л.н.тр.×М=0,003×21=0,063 мм

Таким образом, толщина троса из углеродных нанотрубок для удержания транспортного средства составляет

d_{т нтр.}=0,063 мм

При размещении троса на фоне стены белого цвета троса практически не будет видно с расстояния от 0,63 м и более, т.к. практика показывает, что на одинаковом фоне деталь толщиной 1 мм не видна на расстоянии 10 м, т.е. соотношение толщины детали к расстоянию 1:10000 (0,063 мм × 10000=630 мм = 0,63 м).

Новым является то, что снабженный магнитом предмет, например транспортное средство в виде автомобиля, мотоцикла, или из моделей, опирается одной своей стороной на расположенную ближе к одному из противоположно расположенных магнитов натянутую тончайшую сверхпрочную практически невидимую нить, например в виде тончайшего троса из углеродных нанотрубок, и удерживается в магнитное поле четырех магнитов, охватывающих снабженный магнитом предмет в виде транспортного средства с четырех сторон, например, слева, справа, снизу и сзади со свободным пространством сверху и спереди, создавая иллюзию свободного висения на высоте предмета, например в виде транспортного средства в виде автомобиля, мотоцикла или из моделей, в воздушном пространстве.

Транспортное средство в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей находится в рабочем состоянии с вращением колес и выходом отработанных газов в зоне расположения практически невидимой нити со скрытием нити от глаз зрителей.

1. Аттракцион, включающий снабженный магнитом предмет, который опирается одной своей стороной на натянутую сверхпрочную тончайшую практически невидимую нить, расположенную ближе к одному из противоположно расположенных магнитов и удерживается в магнитном поле четырех магнитов, охватывающих снабженный магнитом предмет с четырех сторон, создавая иллюзию свободного висения предмета в воздухе на высоте.

2. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что в качестве предмета используется транспортное средство в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей.

3. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что нить выполнена из сверхпрочного тончайшего троса из углеродных нанотрубок.

4. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что снабжен тончайшей сверхпрочной невидимой на белом и голубом фоне нитью, например, известной и применяемой в хирургии.

5. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что воздушное пространство висения предмета, например транспортного средства в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей, ограждено сверху потолком, снизу фальшполом, с боков непрозрачной немагнитной переборкой с окраской ее стен в белый или голубой цвет, скрывая наличие магнитов и сверхпрочной тончайшей нити и показывая свободное висение в воздухе транспортного средства в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей.

6. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что транспортное средство в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей находится в рабочем состоянии с вращением колес и выходом отработанных газов.

7. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что транспортное средство в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей снабжено устройством создания цветного газа, создающим при его выходе облако, скрывающее наличие сверхпрочной тончайшей нити.

8. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что снабжен патрубком отсоса цветного газа и отработанных газов, соединенным с вытяжным устройством, например вентилятором.

9. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что предмет, например транспортное средство в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей снабжен электромагнитом.

10. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что снабжен четырьмя электромагнитами: левым, правым, нижним и задним, создающими охватывающее транспортное средство магнитное поле.

11. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что снабжен четырьмя электромагнитами сверхпроводящими, создающими охватывающее транспортное средство магнитное поле.

12. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что на висящем в воздушном пространстве предмете, например транспортном средстве в виде автомобиля, мотоцикла или их моделей, размещен привлекательный для зрителей предмет, например артист - жонглер с булавами, атлет, показывающий атлетические этюды, или другой, неснабженный магнитом автомобиль, мотоцикл или их модели.

13. Аттракцион по п.1, отличающийся тем, что сверхпрочная, тончайшая, практически невидимая нить снабжена подвешенным к ней грузом, натягивающим нить.