Amatoraj mastoj — Ingh. S. TURLYGIN. — Dum muntado de amatoraj mastoj sur la tegmentoj de l’domoj la mastoj ofte difektlghas. Pluen presata artikolo prezentas la rimedojn de racia arangho de nealtaj (2—6 metr.) mastoj kaj ilia fiksado sur tegmento.
Desegn. 4 prezentas la rimedon de fiksado de mastoj ghis 7 cm diametro; desegn. 5 — samon por la mastoj diametre pli granda ol 7 cm. La speco de la fiksado de la strechiloj sur tegmento estas montrita sur la desegn. 6. La intervalo inter la mastoj estas ne pli granda ol 60 metr., la nombro de l'elektrofadenoj 1—2.
В этой статье я коснусь лишь мачт, предназначенных для поддержания легких антенн, т.-е. по преимуществу антенн приемного типа, так как в них заинтересовано наибольшее число радиолюбителей. Антенны передающих станций, по сравнению с приемными, представляют серьезное сооружение, требующее вдумчивого расчета и больших затрат на свое выполнение, тогда как для приема вполне пригоден всякий проводник, достаточно высоко поднятый и более или менее тщательно изолированный. Это свойство приемных сетей позволяет устраивать их без особых хлопот, с чрезвычайно малыми затратами труда и денег.
1. Приемные антенны не следует делать из нескольких проводников. Вполне хорошие результаты получатся и с одним лучом (с одним проводом). И если постановка второго луча еще может оказать некоторое, хотя и слабое улучшение (вследствие изменения распределения тока и увеличения действующей высоты), то постановка трех, четырех и т. д. лучей должна быть признана совершенно нерациональной ни с электрической, ни тем более с механической и экономической точек зрения. Идя, однако, навстречу "моде" на приемную антенну в два луча, к тому же сказать, имеющей такой деловой вид по сравнению с однолучевой, ниже я дам размеры мачт в предположении, что они должны выдержать нагрузку от двух лучей антенны.
Провод для антенны возьмем либо медный, простой, толщиной до 2-х мм, либо так назыв. "канатик" — крученый провод из тонких бронзовых проволочек, толщиной около 2½—3 мм.
2. Какие силы нагружают мачту? Их две. Одна — это натяжение антенны, — та, ради которой и строится мачта. Вторая — это давление ветра, сила, являющаяся для нас помехой. Ее выгодно уменьшить, если это для нас возможно. Давление ветра тем меньше, чем глаже поверхность; вот почему не следует ставить неободранных от коры шестов. Если же мачта ставится из пиленых брусьев, то лучше ее разок простругнуть. Что касается до формы поперечного сечения мачты, то лучше всего мачты (да и рейки) делать круглыми: тогда давление ветра на них будет меньше в два раза. Хотя сила ветра в строительных нормах принимается в 150 кгр. на каждый кв. метр плоской поверхности, что соответствует страшнейшему урагану, однако нижеописанным мачтам это повредить не может, так как все же сила, действующая на них непосредственно, будет мала по причине малых размеров мачты, в особенности же, если они круглые; кроме того, влияние этой силы принято во внимание.
3. Как антенна нагружает мачту? — Было бы ошибочно думать, что напряжение антенны все время одинаковое. Наоборот, оно очень сильно меняется, стоит лишь подуть боковому ветру или измениться температуре проводов, или, наконец, сесть гололеду или инею на провода. Вот почему антенна, висевшая сначала слабо, может через некоторое время оборваться от увеличившихся нагрузок. Поэтому, когда вешают антенны, не следует им давать большого натяжения. Если провода нигде не были перекручены и надломлены, то медные провода должны быть повешены так, чтобы посредине они провисали на 12—15 см. — при полной длине провода не больше 30 метров и на 50 см. — при его длине не больше 60 метров, бронзовым же проводам можно дать провес в полтора—два раза меньший. Такие провесы будут соответствовать натяжению провода: медного — по 8 кг. на каждый кв. миллиметр поперечного сечения, а бронзового — по 16 кг. (1 пуд). Тогда такой антенне не страшен ни ветер, ни гололед, если, конечно, они не достигают размеров стихийного бедствия. И в то же время она будет достаточно сильно натянута, чтобы не было случайных качаний и воя в телефоне во время приема. Если антенна ставится из старого провода, местами перекрученного и затем правленного, то такой провод менее вынослив, и первоначальное натяжение его должно быть понижено в соответствии с уменьшением его крепости.
Такие перекрутки для бронзового провода опаснее, чем для мягкого медного. В общем понижение крепости от этих причин бывает от 1½ до 3 раз.
4. Какие меры безопасности могут быть приняты? — Если лопнет антенна, то при своем падении особенного вреда она не причинит, в худшем случае она хлестнет кого-либо более или менее сильно. Иное дело, если свалится с крыши мачта. Она может уже убить человека. Поэтому, как бы ни сооружалась мачта, ее следует так привязать к оттяжке АВ (рис. 1), чтобы она ни коим образом не могла свалиться, и в случае поломки повисла бы на оттяжке АВ, привязанной к крыше. Если при сооружении мачты не будет сделано никаких ошибок, то это — излишняя предосторожность, но если сделаны какие-либо оплошности, то она может предохранить от многих неприятностей.
5. Размеры мачт. В соответствии со сказанным об антеннах, можно установить следующие размеры мачт при высоте их в три метра:
| Антенна. | Толщина мачты. Круглой или квад- ратной. |
Лесной материал |
| 1) 2 бронз. канатика по 4 кв. мил- лим. сечением........ |
8 см. | Брусок 2 верш. |
| 2) Один бронзовый канатик сече- нием в 4 кв. миллим, или два бронзов. канатика сечением в 2 кв. мм. или два медных про- вода диаметром до 2-х мм......... |
7 " | Брусок толщиною в 3". |
| 3) Один канатик сечением в 2 кв. мм. или один медный провод диам. до 2-х мм........ |
6 " | Брусок толщиною в 1½ вершка. |
При указанных максимальных размерах круглые мачты будут приблизительно в два раза крепче антенн, так что скорее оборвется антенна, чем сломается мачта. Заметим здесь же, что указанные размеры мачт должны быть посредине, а к концам могут быть тоньше. Подчеркнем также, что при указанных размерах мачта должна быть обязательно из целого бруска, а не сколочена или связана по длине из двух или большего числа тонких брусков.
При длине мачты в два метра, соответственно толщина должна быть меньше, а именно:
| Антенна. | Толщ. мачты. | Материал. |
| 1-й случай........ | 6,5 см. | в 1½ вершка |
| 2-й " ........ | 5,8 " | " 1½ " |
| 3-й " ........ | 5,0 " | Брус. 2" или 1¼ вершка. |
Хотя разница в размерах и весьма незначительная, однако, я привел точные размеры, чтобы легче было подобрать строевой лес из подручного материала, если таковой имеется.
6. Кроме дерева, для мачт высотою в 2 и 3 метра вполне пригодны металлические трубы, а именно — все сорта чугунных труб (старых, негодных к употреблению по прямому назначению) от канализаций, железные готовые трубы диаметром 1½" (диаметр внутренний и внешний — 38/45,8 мм., железные дымогарные трубы = 2" с диаметрами 51/46 мм.
7. При устройстве мачты высотою в 6 метров, толщина ее должна быть следующая (см. табл. II на предыд. стр.).
| В 1-м случае антенны — толщина мачты | 11 см. | Круглый лес, соот- ветств. диаметра |
| Во 2-м " " " " | 9,5 " | |
| В 3-м " " " " | 8 " | Брусок 2 вершка |
Такая толщина должна быть в случае постановки лишь одного пояса оттяжек, поверху. Если же ставятся два пояса оттяжек, один наверху, другой посредине, то достаточна толщина, указанная для мачт высотою в 3 метра.
8. Сколько надо поставить оттяжек? Работа оттяжек различна, в зависимости от того, где они стоят.
Для того, чтобы мачта была устойчива, в каждый узел должно сходиться не менее 3-х оттяжек, нижние концы которых расположены по кругу на равных расстояниях один от другого (выражаясь точнее, скажу, что вертикальные плоскости, проходящие через мачту и каждую оттяжку, должны составлять между собой угол в 120°). Возможны отступления от такого расположения, но, конечно, очень небольшие. Но и более трех оттяжек ставить не надо. Это нежелательно как в смысле затраты материала и работы, так и в смысле дополнительной лишней нагрузки на мачту. Только в том случае, когда правильно расположить три оттяжки невозможно, следует прибегать к постановке 4-х оттяжек в каждом узле. Смущаться тем, что на крыше, в зависимости от той или иной формы ее, оттяжки получаются разной длины, не следует.
9. Как расположить оттяжки и антенну? — Если вообразить себе плоскость, проходящую через мачту и антенну, то легко представить, что натянутая антенна будет тащить за собою мачту, двигая ее в этой плоскости. Чтобы этого не случилось надо в этой же плоскости поставить оттяжку, привязывающую верхушку мачты неподвижно к крыше (оттяжка AB, рис. 1). Это — главная оттяжка. Итак, главная оттяжка и антенна находятся в одной плоскости с мачтой, но оттяжка идет в в одну сторону от мачты, а антенна — в сторону прямо противоположную. При таком расположении оттяжки только она одна удерживает все натяжение антенны, две другое оттяжки идут по бокам от этой плоскости и воспринимают боковые усилия — от ветра и от перекоса, если мачта стоит не строго вертикально.
Указанное расположение — самое хорошее. Но не всегда место позволяет так расположить оттяжки. Если главная оттяжка сдвинута из плоскости антенны, то часть натяжения антенны падает и на другую оттяжку, и у нас получатся две главных оттяжки.
Расстояние по горизонтали от мачты до любой из оттяжек не должно быть меньше половины и больше целой высоты мачты.
10. Размеры оттяжек. — Главные оттяжки ставятся в зависимости от величины антенны.
| Антенна. | ||
| Случай 1-й | — | оттяжка — вдвое скрученная (не круто) телеграфная проволока 5 мм толщиною. |
| Случай 2-й | — | одинарная телеграфная проволока 5 мм толщ. или вдвое скрученная телеграфная проволока 4 мм толщиной. |
| Случай 3-й | — | одинарная телеграфная проволока в 4 мм толщиной. |
Выполнить оттяжки из телеграфной проволоки удобнее всего. Можно, конечно, сплести самому канатики из проволоки, но тогда их придется сделать потолще, так как плетеный канат лопается при силе меньшей, чем сумма усилий каждой проволочки, отдельно разрываемой. Сечение таких самодельных тросов должно быть следующее:
| Случай антенны. | Площадь сечения. |
| 1 | 62 кв. мм. |
| 2 | 32 кв. мм. |
| 3 | 16 кв. мм. |
Они потребуют больше материала и больше труда.
Что касается до боковых (не главных) оттяжек, то они могут быть все выполнены из телеграфного провода в 4 мм.
Все оттяжки должны быть так поставлены, чтобы они не болтались, но и отнюдь не были сильно натянуты. Они натянутся сами собой, когда натянется антепна от той или другой нагрузки. Сильно натянутые оттяжки являются дополнительной нагрузкой на мачту и могут ее сломать. Поэтому при постановке оттяжек надо только "выбрать их слабину".
Совершенно не рекомендуется делать оттяжки из пеньковой веревки. Такие оттяжки нагружают мачту очень сильно, так как веревка натягивается сама собою от влажности, что может повести к поломке мачты.
11. Как крепить оттяжки к мачте. — Такое крепление показано на рис. 2 (а и б). Деревянная мачта имеет заструганный конец. Проволока оттяжки обертывается один или лучше два раза и тщательно закручивается вокруг оттяжки четырьмя или пятью оборотами. (Советуем посмотреть на закрутку, которая сделана на тросах, идущих между трамвайными столбами для подвески на них токонесущего провода). Затем кольцо, получившееся вокруг конца мачты, сдвигается вниз до отказа, пока оно не упрется в край зарубки; в нем делается выемка М (см. рис. 2-а), чтобы скрутка не переламывалась на краю зарубки. Такой способ очень прост и дешев, но не является лучшим. Более хорошим, но немного подороже, будет следующий способ. На заструганный конец туго надевается откованное круглое кольцо из круглого железа толщиною в 10—12 мм. (Сначала делается кольцо, а по нему уже и застругивается конец мачты). За это кольцо и хватаются оттяжки простой скруткой (как сделано у трамвайных тросов). Для просовывания проволоки в дерово мачты надо, конечно, сделать небольшие углубления. К этому же кольцу прикрепляется и проволока, идущая от рейки антенны. Чтобы при случайной поломке мачты она не отвязалась от оттяжки, кольца (проволочные или кованые) приколачиваются несколькими гвоздями так, чтобы они не могли сползти с мачты. Сверху мачты наколачивается круглый блинок, чтобы торец не загнивал.
Крепление оттяжки к железной мачте ясно из рис. 2-б. Чтобы оттяжки не сползали к низу, вставляется чека из круглого железа в 10 мм толщиною, скрутку же полезно пропаять, чтобы она не переползала по проволоке. Чтобы чека сидела туго, ее перед постановкой несколько расплющивают и молотком вгоняют на свое место. Но и у железных мачт можно применить второй способ крепления оттяжек при помощи кольца. Для этого ту деревянную пробку, которою труба забита от воды сверху, делают более тщательно, забивая ее в трубу туго не меньше, как на 120—150 см и, просверлив в 2-3 местах стенку трубы, вбивают туда гвозди, чтобы пробка не могла податься ни вверх ни вниз. Затем на выдающуюся из трубы часть пробки надевают кольцо и крепят оттяжки, как сказано выше. Необходимо помнить одно: кольцо должно обязательно лечь на торец трубы (или на край зарубки у деревянной мачты). Поэтому под теми мачтами, где на кольцо набита проволока оттяжки, край трубы надо выпилить подпилком, чтобы проволока не мешала кольцу касаться края трубы.
Дерево для пробки в этом случае должно быть взято твердое и сухое — дуб или береза — и тщательно прокрашено.
Наиболее совершенный способ крепления оттяжек — это при помощи болтов (рис. 3). С одной стороны у болта имеется ухо (кольцо, вместо головки), с другой — нарезка с гайкой. Просверливая мачту, вставляют в отверстие болт и, подложив как под ухо, так и под гайку по шайбе, затягивают гайку. Этот способ вовсе не так дорог, как может показаться с первого взгляда. Толщина болтов не должна быть меньше 10 мм, шайбы диаметром 30 мм, толщиною 3 мм. При железных мачтах шайб не надо.
12. Крепление мачты к крыше. К сожалению, сейчас это вопрос не только "техники", но и своеобразной "политики" — "борьбы" с домоуправлениями. И опыт последних месяцев определенно велит встать на защиту домоуправлений. Продырявленные крыши, протекшие, испорченные потолки — подобное "любительство" вряд ли может быть терпимо. А между прочим, есть тысячи способов так поставить мачты, чтобы крыши не текли и жители в квартирах не мокли.
Мачта всегда должна находиться над стропильной ногой (бревном) или стойкой. Так как на крыше имеется гребень от шва, то мачта по средине должна быть пропилена так, чтобы этот гребень мог свободно пройти внутрь пропила (см. рис. 4). Конец мачты должен быть так подрезан, чтобы он плотно прикасался к обоим скатам крыши. Чтобы мачта не треснула, над пропилом надо наложить обвязку из нескольких оборотов проволоки, туго закрутив ее концы клещами. Поставив затем мачту на место и растянув оттяжки, пришивают мачту гвоздями А, как показано на рисунке. Чтобы конец мачты не гнил и крыша не текла, на место крепления надевают раструб С из кровельного железа. Этот раструб заранее надевают снизу мачты и после ее постановки опускают, приколачивают к мачте и обматывают место соединения раструба и мачты расщиплениой веревкой (или паклей) с масляной краской. Как самый торец мачты и ее пропил, так и крышу, где ставят мачту, надлежит предварительно прокрасить. Вместо раструба можно применить конопатку паклей с масляной краской и шпаклевку всех щелей с последующей неоднократной прокраской. Этот способ хотя и более дешев, но требует более частого надзора и ремонта.
Для мачт в 7, 8 и более см. диаметром такой способ крепления непригоден. Для них на крышу ставятся чурбаки В (один или два с каждой стороны крыши). Как показано на рис. 5, они скошены соответственно крыше и прибиты к ней сильными гвоздями А. И крыша и чурбаки предварительно хорошо прокрашиваются с боков, там, где имеется пропил (или зазор), приколачивается железо так, чтобы вода не могла подтекать под чурбаки. (Лучше всего сначала выкроить необходимой формы куски из бумаги, примерить по месту, исправить, если надо, и только потом вырезать по ним из железа. Также надо поступить и при изготовлении раструба). На рисунке разрез железа показан линией С. Сверху чурбаки покрываются доской D, которая свешивается над их краями не меньше, чем на вершок, и служит для них крышей. Полезно на нижней стороне доски на свешивающемся крае прорезать небольшую канавку. Тогда вода если и потечет по нижней стороне доски, то только лишь до этой канавки, с края которой она и будет капать вниз на крышу дома. Можно также вокруг доски наколотить плотно железную полоску, свешивающуюся вниз своим нижним краем. Доска прибивается к чурбакам гвоздями и на нее ставится мачта. Мачта аккуратно обрезана снизу и может быть прибита гвоздями, но еще лучше, если будет удерживаться двумя дощечками с полукруглыми вырезами (см. рис. 5—Е), которые приколачиваются с обеих сторон от мачты. После постановки все хорошенько прокрашивается раза два-три.
13. Крепление оттяжек к крыше. — Оттяжки мачты обязательно крепятся к стропильным ногам, лежням и т. п. тяжелым частям устройства крыши. но отнюдь не к обрешетке или слуховым окнам, которые могут не выдержать их натяжения. Сначала крепятся железные полосы. Полоса, слегка загнутая, просверлена на концах (рис. 6), к одному концу крепится кольцо из круглого железа 10 мм толщиною, а другой конец (одним или двумя отверстиями) привинчивается одним или двумя глухарями к стропильной ноге. Под железную полосу кладется промасленный картон, а глухари обматываются пенькой (или распущенной веревкой) с масляной краской. Так привинченная полоса не дает течи. За круглое кольцо можно привязывать оттяжки, сделав обычную скрутку, как у верхнего конца мачты.
Толщина полосы — 5 мм, ширина — 40 мм, отверстия диаметром 25 мм, от краев отверстия начинаются на расстоянии 25 мм, между отверстиями — 50 мм. Таким образом, вся полоса имеет длину 150 мм при одном глухаре (2 отверстия) и 225 мм при двух глухарях (3 отв.). Полосу, конечно, нужно изготовлять в кузнице. Диаметр глухарей ¾". Конец полосы с кольцом для оттяжек несколько загнут кверху.
Такие полосы надо делать лишь для главных оттяжек, для боковых полосы можно крепить на одном глухаре. Для самой же легкой антенны (3-й случай) оттяжку можно прямо крепить за глухарь (диаметром ¾—1") между двумя надетыми на него шайбами. Только здесь необходимо побольше намотать на глухарь под самую нижнюю шайбу пеньки с краской.
14. Шестиметровая мачта может быть составлена из труб (рис. 7). При постановке второго пояса оттяжек посредине мачты, размеры ее могут быть такие же, как и для 3-метровой мачты. Сращение труб должно быть вблизи оттяжек, но никак не посредине между ними.
15. Устройство снижения и крепление провода ясно из рис. 8 и 9. Снижение не должно быть натянуто. Это излишне нагрузило бы нашу антенну и мачту. Как не натянутое, оно может быть прикреплено к чему угодно, хотя бы и к слуховым окнам. Технические правила устройства антенн в домоуправлениях города Москвы запрещают крепить к слуховым окнам лишь антенны и мачты, что и понятно, так как мачты и антенны могут быть сильно нагружены по самой природе вещей, снижение же должно быть свободным от нагрузок.
В заключение этой статьи я должен сказать, что описанные антенны и мачты будут представлять собою прочные технические сооружения с соблюдением всех норм нагрузок, напряжений и пр. и высота мачт не будет ниже положенной "техническими правилами" высоты в 2 метра. Однако, в очень большом числе случаев радиоприем мог бы быть осуществлен и без этих "технических сооружений" к удовольствию как самого радиолюбителя, так и тех, кто ратует за радиолюбительство, как за мощное средство на пути к культуре. Мне непонятны пункты 3, 4 и 8 технических правил. В очень большом числе случаев можно было бы приемную антенну крепить непосредственно за конек двух крыш, пустив снижение вниз, где помещенный в нижних этажах приемник дал бы прекрасный прием. Но вот беда — очистка снега! Многие, конечно, согласились бы сами очистить снег около своих антенн, лишь бы не городить мачт на крыше; если же у них и оборвали бы антенну, то и беды бы большой не случилось — весь "ремонт" обошелся бы в 8—10 коп., а пенять никто ни на кого не стал бы, раз сам стеснил очистку снега Да, наконец, тычок в 1 метр — это такая "лучиночная" мачта, что о нормах на нее и говорить-то трудно; поставить ее и получить хороший прием с нею легко, но запрещено из-за снега.
Точно так же — крепление антенн к трубам. Почему на такой способ наложен запрет? Если труба истлела и рассыпается, то и тогда натяжение антенны она смогла бы выдержать, если бы под петлю вокруг трубы подложить по углам доски. Скорее лопнула бы антенна, чем подалась труба. Во всяком случае, можно было бы указать максимальную толщину провода, который позволительно было бы, по мнению составителей правил, прикреплять к трубе, а не накладывать категорического запрета. Если бы такие правила применялись к проведению телефонных и телеграфных линий, это было понятно. Там — коммерческое предприятие; да оно и само позаботилось бы о меньшей разрушимости своих сооружений. Если же подойти к "техническим правилам" с точки зрения общей экономики, в смысле сбережения народных денег при массовом сооружении антенн, то абсурдность существующих сейчас норм станет очевидной. Возьмем нормы на ветер. Они расчитаны на ураган. Такие страшные ветры — явление у нас чрезвычайно редкое, и если случается, то лишь в некоторых местах, обыкновенно полосой. И вот, чтобы в этой малой полосе случайно не разрушились мачты, все государство должно строить крепкие мачты. Да не дешевле ли было бы лучше вновь восстановить небольшое число разрушенных мачт, чем удорожать все остальные во всем государстве?