Рис. 1. Принцип действия фотоэлектрического тира
Ружье — это лампочка, высылающая при нажиме на курок очень короткий, но сильный световой импульс. Он фокусируется простой оптической системой в малое световое пятно диаметром в несколько миллиметров. Такая световая пуля, попав в «десятку», снабженную фотоэлектрическим датчиком с соответствующим усилителем, включает электрический звонок, который громко сигнализирует каждый меткий выстрел.
На рисунке 2 вы видите принципиальную схему ружья. Это простая схема, питающая лампочку 3,5в/0,2а небольшими порциями напряжения величиной в 9 вольт, которое накопляется в конденсаторе огромной емкости.
Рис. 2. Принципиальная ружья.
Емкость подобрана таким образом, что лампочка не «перегорает», так как порция энергии слишком мала. В то же время напряжение питания в три раза выше номинального для этого типа лампочек (9в), благодаря чему она загорается очень ярким светом. Вспышка лампочки сконцентрирована в одной точке, расположенной на расстоянии нескольких метров, с помощью простой оптической системы, собранной из двух линз.
Перечень элементов для постройки нашего приспособления:
для ружья
— миниатюрная лампочка 3,5в/0,2а,
— 2 плоские батареи по 4,5 в,
— электрический конденсатор 1000 мкф/12 в,
— 2 выпуклые линзы (согласно описанию),
— резистор 1 ком/0,5 вт.
Кроме того, нам нужны будут еще материалы для сборки самого макета ружья.
Нашим читателям мы, как обычно, предлагаем собрать пробную схему, показанную на рисунке 3.
Рис. 3. Пробный монтаж схемы.
Действие схемы проверяем, нажимая курок, то есть контакт, обозначенный на рисунке буквой «К». После каждого длительного или кратковременного замыкания контакта лампочка дает сильную короткую вспышку. После каждого выстрела надо подождать несколько секунд, чтобы конденсатор снова зарядился» Это продумано специально, чтобы научить стреляющих точно и старательно целиться, а не стрелять быстро и как попало.
Следующий этап работы состоит в сборке оптической системы. Для этого нам нужны две линзы: одна — сильнофокусирующая, короткофокусная (порядка 15–25 мм), например, какая-нибудь лупа с большим увеличением, а вторая — «окулярного» типа длиной фокуса порядка 0,5 метра. Оптики называют такие линзы «плюс две диоптрии». Оптическую систему рекомендуем подобрать опытным путем, установив на одной линии (так называемой оптической оси) лампочку, которая будет питаться от батареи 4,5 вольта, и две линзы. Ориентировочное размещение линз показано на рисунке 4.
Рис. 4. Оптическая система ружья
Линзы надо расположить таким образом, передвигая их вдоль оптической системы, чтобы на «стене, на расстоянии 3–4 метров, получить как можно меньшую и резкую точку. Размещение лампочки и линз следует точно измерить, записать, а потом точно так же смонтировать окончательно в макете ружья. Линзы закреплять у входа и выхода ствола, длина которого должна быть равна ранее определенному расстоянию между линзами. Механическую часть макета можно выполнить произвольно — любой формы и из любых материалов.
Соблюдайте расстояния между элементами оптической системы, установленные во время проб. Конечно, приклад ружья лучше всего сделать из древесины, а ствол из металлической трубки диаметром около 20–30 мм. В крайнем случае ствол можно сделать из плотной бумаги, наматывая на палку от половой щетки несколько слоев бумажных листов, покрытых клеем. В стволе ружья можно расположить все элементы схемы; размещение не влияет на действие устройства.
На рисунке 5 дополнительно показаны примерные размеры ружья и размещение элементов.
Рис. 5
Второй важный элемент нашего тира, — мишень, посередине которой расположен светочувствительный элемент с усилителем и звуковая сигнализация меткого выстрела. Принципиальная схема аппаратуры показана на рисунке 6.
Рис. 6. Принципиальная схема мишени.
Схема мишени очень проста. Единственная трудность может быть при изготовлении «фототранзистора». Для этого переделываем один из транзисторов П13. Переделка состоит в осторожном срезе лобзиком колпачка транзистора (рис. 7). Эту операцию выполняйте осторожно, чтобы не повредить внутреннюю часть транзистора. Нельзя вводить лобзик внутрь транзистора! Как только обнажится внутренняя часть транзистора, надо осторожно удалить находящуюся там белую защитную массу.