Текст книги "Юный техник, 2008 № 04"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 04 апрель 2008

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ
Снаряжение огнеборцев

Пожалуй, страшнее пожара лишь землетрясение. Да и его, как правило, сопровождают пожары. И если против землетрясений мы практически бессильны, то с пожарами бороться научились. Это наглядно показала очередная, уже четвертая по счету, Международная специализированная выставка «Пожарная безопасность XXI века»

Средства первой помощи

Самое главное, такое средство знакомо всем – это огнетушитель. По данным эксперта по пожарным делам из Академии ГПС МЧС России М.В. Алешкова, сейчас в России более 40 фирм ежегодно производят свыше 5 млн. огнетушителей различного устройства и назначения. Здесь не только привычные пенно-воздушные огнетушители, предназначенные в первую очередь для борьбы с открытым огнем, но и углекислотные, позволяющие ликвидировать пожары электрооборудования, и огнетушители порошковые, применяющиеся там, где вода или иная жидкость может навредить не меньше, чем огонь, – например, при пожарах в библиотеках. Используются также огнетушители авиационные, способные работать при пониженном давлении, и огнетушители морские, которые позволяют эффективно бороться с огнем в море, в том числе и на подводных лодках. Есть огнетушители даже в космосе. И они очень пригодились, например, при тушении пожара на станции «Мир», когда нештатно сработала одна из шашек для получения кислорода.

Словом, огнетушители есть повсюду. И специалисты советуют: не поленитесь, подойдите однажды к такому огнетушителю, например в школе, и внимательно прочитайте инструкцию, которая есть на каждом из них. Тогда вы будете точно знать, как действовать таким огнетушителем.

Еще один совет: заметив огонь, сразу звоните пожарным по телефону «01», толково объясните, что и где случилось, зовите на помощь взрослых и лишь после этого, вместе с ними, начинайте борьбу с огнем. При этом стоит также помнить, что зачастую страшен не столько сам огонь, сколько образующийся при горении дым. Довольно часто горящие пластики, покрытия, краски, теплоизоляция могут выделять ядовитые вещества. Отравиться при этом, потерять сознание – дело нескольких минут. Чтобы такого не случилось с вами, очень хорошо бы иметь в наличии уникальную разработку российских специалистов – защитный капюшон «Феникс». Что он собой представляет и как им пользоваться, наглядно показано на снимках.

Пожарные в спецкостюмах спешат на работу.

Дальнобойная «Пургa»

А теперь давайте посмотрим, что есть на вооружении профессиональных огнеборцев. Еще лет 20 тому назад перед нашими специалистами была поставлена задача – разработать эффективные средства быстрого тушения пожаров на самолетах в случае аварии при вынужденной посадке.

И один из разработчиков, изобретатель Г.Н. Куприн из Санкт-Петербурга, изучив зарубежный опыт, пришел к выводу, что во многих случаях гораздо эффективнее обычных огнетушителей, длина струи которых не превышает 5–8 м, сработала бы некая дальнобойная «пушка».

И он такую «пушку» придумал.

Разработанная им установка «Пурга» способна ударить по огню с расстояния в 100 м. Причем выпускаются уже и стационарные и переносные установки, поливающие огонь комбинацией из легкой и тяжелой пены.

Тяжелая пена летит на большее расстояние, прихватывая с собой и пену легкую, которая уже на месте обволакивает очаг огня непроницаемым для воздуха одеялом, лишает пламя кислорода.

Проведенные недавно в Польше сравнительные испытания «Пурги» с лучшими американскими, немецкими и французскими системами показали, что пожар площадью в 200 кв. м французы с немцами потушили за 2 минуты, американцы за минуту, а наши всего за 10 секунд! Причем, не подходя к огню вплотную.

Так выглядит установка « Пурга».

Экран для пожарных

Впрочем, иногда сразиться с огнем издали не удается, поскольку сам очаг оказывается прикрыт стенами или иными сооружениями. Тогда пожарным приходится вступать в ближний бой, прикрываясь тепловыми щитами-экранами, созданными заведующим кафедрой высшей пожарно-технической школы МВД Узбекистана Миржалилом Усмановым.

Например, пожарные расчеты смогли подойти к горящей сере на одном из химзаводов на расстояние 2 м и подавить огонь за 40 минут. В обычных условиях борьбу с огнем пришлось бы вести с 20 м, и на тушение ушло бы не менее 10 часов. А здесь пожарным даже не пришлось надевать индивидуальные средства защиты от ядовитых сернистых газов.

Разработка, не имеющая аналогов в мире, представляет собой полупрозрачный щит толщиной 10–15 см, который способен ослабить тепловой поток в 150–200 раз. Конструкция достаточно легка: квадратный метр весит около 10 кг. Причем из щитов можно составлять своеобразные коридоры, которые позволяют эвакуировать людей, спасать материальные ценности или подобраться к очагу возгорания.

Для проверки эффективности экрана провели специальные испытания. На экспериментальном пожаре, когда сила пламени достигла максимума, начало защитного коридора из щитов установили прямо в очаге горения, где температура превышала 1000 градусов по Цельсию. Внутри же коридора она не превысила 17 градусов!

Обращаться с огнетушителем нужно учить с малых лет, считают специалисты.

Экран Усманова защищает не только от перегрева, но и от шума, который на пожаре может достигать опасного для человека уровня. Например, при горении газового фонтана шум достигает 100 децибелов, а 130 децибелов, как известно, вызывают у людей болевой шок, 180 – смерть.

В Узбекистане выпуск экранов Усманова уже ведется серийно. При этом не потребовалось разрабатывать сложную технологию, приобретать дорогостоящее оборудование.

Доспехи для пекла

Разработка спецкостюмов для огнеборцев – дело хлопотное. Ведь кроме всего прочего, требуются натурные испытания, в которых нужно быть и как можно ближе к реальным условиям пожара, и обеспечить при этом точные измерения, и безопасность испытателей. И вот во Всероссийском научно-исследовательском институте пожарной охраны (ВНИИПО), что расположен возле подмосковной Балашихи, придумали специальный термоманекен. На нем испытывают новое снаряжение прежде, чем его наденут сами пожарные. Манекен облачают в испытываемый костюм и в специальной камере подвергают атаке огня из газовых горелок.

Испытатели, по словам представителя ВНИИПО Александра Тюльпанова, могут сразу выяснить, насколько жарко манекену, благодаря… кабелю в огнезащитной оплетке, по которому сигналы от датчиков манекена в реальном времени поступают в стендовую систему сбора и обработки информации.

«Температура под костюмом не должна превышать 50 градусов по Цельсию (болевой порог чувствительности кожи) в течение времени, указанного в паспорте костюма, – пояснил Тюльпанов. – Если в каком-то месте температура зашкаливает, мы советуем производителю дополнительно усилить теплозащиту».

Затрачено на стенд было по отечественным меркам немало – больше 2 млн. рублей. Зато теперь есть уверенность, что пожарные наши защищены достаточно надежно.

Виктор ЧЕТВЕРГОВ

ИНФОРМАЦИЯ

СНОВА НА ЛУНУ. Исследования лунной поверхности в начале следующего десятилетия должен провести индийско– русский космический аппарат. «Это очень интересная программа, – сказал руководитель Роскосмоса Анатолий Перминов. – Старт будет осуществлен индийской ракетой-носителем. За российской стороной – создание самого лунохода и окололунного спутника, через который будет производиться трансляция полученной информации».

Вообще программа возвращения к исследованиям Луны будет иметь четыре этапа. На первом этапе Селену облетит российской зонд с японскими пенетраторами – устройствами, которые будут сброшены с высоты на поверхность Луны, чтобы вызвать сейсмические колебания и узнать глубинное строение недр. Это случится в 2009–2010 году. В 2011 году будет осуществлена высадка на Луну совместно с индийскими специалистами. На третьем-четвертом этапах рассматриваются возможности развертывания на Луне научно-исследовательского полигона.

СПУТНИКИ ДЛЯ БИЗНЕСА И ШКОЛЬНИКОВ. С 2008-го по 2015 год Россия запустит как минимум 8 спутников связи серии «Экспресс», сообщил журналистам министр информационных технологий и связи Леонид Рейман. На запуск из бюджета уже выделено 3,4 млрд. рублей, сказал министр. И в дальнейшем финансирование будет продолжено.

В итоге, кроме прочего, будет реализована и программа подключения российских школ к Интернету, согласно которой еще 12 000 учебных заведений получат доступ к глобальной системе.

ТУРИСТЫ, НА ВЫХОД!«Совместно с ЭМЗ имени Мясищева мы разрабатываем проект большого 8 – 10-местного корабля для суборбитальных полетов туристов», – сообщил глава московского представительства компании «Спейс эдвенчурс» Сергей Костенко.

Космический туризм на МКС вызовет новую волну интереса к космическим полетам, считает он. По его словам, в настоящее время желающих полететь на орбиту больше, чем полетных возможностей, поскольку в год на станцию отправляются всего 2 российских корабля «Союз». И не в каждом из них зарезервировано место для туриста.

Специальный туристский корабль да еще с возможностью выхода в открытый космос привлечет большое количество желающих, полагает Костенко. Правда, на подготовку в таком случае каждому туристу придется потратить не менее 8 месяцев.

ОТКУДА БЕРЕТСЯ МЕТАН?Раньше полагали, что запасы природного газа связаны преимущественно с нефтяными залежами. Однако несколько лет назад российские исследователи открыли наличие метана на горизонтах, где нефти мало, зато циркулируют горячие соляные растворы.

Доктор биологических наук Наталья Верховцева из МГУ полагает, что метан выделяют архибактерии, живущие в подземных водах. Это показали анализы, взятые из Воротиловской глубокой скважины под Нижним Новгородом. В образцах, взятых с глубины от 1,5 до 2,5 км, специалисты обнаружили бактерии, которые живут при температуре 30–80 °C в растворах, насыщенных хлоридными и сульфатными солями.

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Они были первыми…

Институт медико-биологических проблем – научное учреждение, специалисты которого непосредственно участвовали в подготовке первых космических полетов людей в космос. Как это было? Над чем работают сотрудники института сегодня? Какие у них планы на будущее? Обо всем этом журналист Владимир Белов попросил рассказать двух академиков РАН – бывшего и нынешнего директоров Института медикобиологических проблем О.Г. Газенкои А.И. Григорьева.

В.БЕЛОВ.Олег Георгиевич, как ученые узнали, что человек может существовать в космическом пространстве?

О.ГАЗЕНКО.Как только были созданы первые ракеты, сразу начались испытания. У нас в стране они начались чуть раньше 50-х годов прошлого века. А с 1952 года наши собачки, маленькие, весом около полутора килограммов, стали совершать полеты в головных частях ракет и на парашютах спускались на землю.

Рождалась уверенность: таким образом мы сможем отработать методику, с помощью которой человек откроет дверь во Вселенную. При этом очень важно было получить ответ на вопрос: как воздействуют на живые организмы специфические факторы космического полета? К числу основных относятся перегрузки и невесомость. И если с перегрузками мы имели дело еще при полетах летчиков на истребителях, то о невесомости почти ничего не знали.

Далее невесомость изучали с помощью полетов на ракетах, двигавшихся по баллистической траектории. Невесомость тут была, правда, короткое время – не более 4–6 минут. Конечно, это было мало. Поэтому решающий прорыв в этой области был совершен с помощью Лайки. Мы поняли: да, в космосе жить можно. А значит, открыт путь к освоению космического пространства.

Первыми космонавтами были подопытные собаки.

Собака Лайкавзлетела в космос на втором искусственном спутнике. Но на Землю, к сожалению, не вернулась.

Ю.А.Гагарин полетел в космос после того, как полеты животных показали: жить в космосе можно.

В.БЕЛОВ. Анатолий Иванович, а как готовили полет Ю.А. Гагарина? Были ли у него предшественники? В свое время было немало разговоров о том, что Юрий Алексеевич был не первым…

A. ГРИГОРЬЕВ.Слухи, они и есть слухи. Когда появилась уверенность, что человек способен существовать в космосе при наличии соответствующей системы жизнеобеспечения, была создана серия кораблей, которые были в точности такими, как тот, на котором потом полетел Гагарин. Однако на них поначалу опять-таки летали животные. Причем кресло космонавта занимал манекен, чтобы отработать на нем системы спасения космонавта, а в ногах у него помещалась собачка.

Эти эксперименты, а затем полет Гагарина и в особенности полет Титова, длившийся целые сутки, дали возможность ставить вопрос о длительном пребывании человека в космосе. И нами была создана медицинская система обеспечения длительных космических полетов. Сюда входит и методика отбора космонавтов, и их подготовка, и медицинский мониторинг за состоянием окружающей среды и самого человека во время полета. Здесь и разработка средств профилактики тех пагубных последствий, которые обязательно возникают в условиях невесомости. Это и методы оказания медицинской помощи в невесомости, и послеполетная реабилитация.

B.БЕЛОВ.Говорят, одна из самых острых проблем в невесомости – вымывание кальция из костей. Кости истончаются, становятся ломкими. Люди не смогли бы даже ходить после полета, если бы не специальные меры…

О.ГАЗЕНКО.Да, с учетом того, что нагрузка на костную систему в невесомости снижается, то и те деформации, которые испытывает скелет на Земле не только при ходьбе, беге, но даже при обычном лежании в постели, резко снижаются. Поэтому, когда этого давления нет, организм тут же реагирует на отсутствие привычных деформаций вымыванием кальция. Он полагает, что кальций, цементирующий кости, уже не нужен. Организм ведь не знает, что ему придется возвращаться назад. Поэтому приходится принимать специальные меры.

Космонавтов заставляют по нескольку часов в день заниматься на тренажерах, составляют для них специальную диету, дают пищевые добавки, принимают еще ряд профилактических мер.

В. БЕЛОВ. Известно, что в специфических условиях не только космоса, но и, скажем, пребывания глубоко под водой, даже обычная таблетка, которая на Земле через два часа выводится из организма, может дать совершенно иной эффект. Как это учитывается?

A.ГРИГОРЬЕВ. Нашему институту более 20 лет назад была поставлена задача заниматься также и проблемами людей, которые работают на больших глубинах. В институте имеется отдел гипербарической физиологии и водолазной медицины. И мы довольно эффективно разрабатываем методы и средства, которые облегчают работу водолазов-глубоководников, позволяют диагностировать возникновение неблагоприятных расстройств…

Мы установили, что там, на глубине, многие процессы протекают совсем по-другому. И это все учитывается в наших рекомендациях.

B. БЕЛОВ. Первый космический полет продолжался 108 минут. Сейчас люди работают на космической станции по полгода, не говоря уже о рекордах пребывания на орбите, когда общее время жизни в космосе измеряется уже годами. Могли ли вы себе такое представить в самом начале? Можно ли сказать, что современная медицина в состоянии сохранить здоровье человеку, который отправится, скажем, на Марс?

О. ГАЗЕНКО. Самое удивительное, что само проникновение человека в космическое пространство, которое многими воспринимается как прыжок в неизвестность, – неправильное представление.

Человек отправился в первый полет только тогда, когда медики смогли с уверенностью сказать, что в космосе с точки зрения медицины ему ничего особо не грозит, он сможет вернуться обратно живым и здоровым. Сейчас мы накапливаем знания, которые помогут и участникам будущих межпланетных экспедиций сохранить свое здоровье.

В. БЕЛОВ.Говорят, что во многих наземных клиниках с успехом используют те наработки, которые некогда были сделаны космической медициной исключительно для космических полетов. Так ли это?

А.ГРИГОРЬЕВ.Верно, многие методики и устройства оказались полезны и для лечения некоторых болезней в чисто земных условиях. Вспомним, например, о костюме «Пингвин», который обычно космонавты применяют для коррекции распределения кровяных потоков по телу в невесомости. Те же костюмы в более чем 60 медицинских центрах нашей страны используют для лечения детей с церебральным параличом. А фирма «Звезда», где ранее изготовляли системы жизнеобеспечения для летчиков и космонавтов, ныне выпускает спецкостюмы для медицинской практики.

Более того, сами по себе разработки космической медицины привели к тому, что и земные врачи стали иначе смотреть на пациента. Если раньше он думал лишь о том, как диагностировать ту или иную болезнь и как ее лечить, то в настоящее время медики все больше начинают заботиться о здоровье здорового. То есть они стараются предотвратить болезнь, сберечь здоровье человеку еще до того, как он начал болеть.

Людям начали объяснять, какое огромное значение для их здоровья имеет образ их жизни. Установлено ведь, что лишь 20 процентов здоровья зависит от генетических факторов. Еще двадцать приходится на экологию. Только 10 процентов здоровья может обеспечить уровень здравоохранения в стране, будь то даже США, Япония или Швеция. А остальные 50 процентов приходятся на сам образ жизни человека, соблюдение им здоровых привычек или, напротив, их нарушение. И вот то, что сейчас все больше обращают внимания на этот аспект, большая заслуга в том числе и космической медицины.

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ
Кресло для… Луны

Среди экспонатов заводского музея НПО «Звезда», занимающегося проблемами жизнеобеспечения, созданием скафандров для летчиков и космонавтов и тому подобными разработками, можно увидеть немало любопытного. Здесь и лунный скафандр, и новейшие парашютные системы, и кресло, предназначенное для… полетов.

Это ракетное кресло испытывал на орбите в 1990 году космонавт А.А. Серебров. Тогда было не очень понятно: зачем оно на орбитальной космической станции? И лишь недавно, после снятия завесы секретности, все стало на свои места. Если бы все пошло по плану, на таком кресле наши космонавты летали бы по… Луне. Официально эта разработка звалась ПРТС – пилотируемая ракетная транспортная система.

Сегодня уже известно, что наши космонавты и конструкторы готовились к полетам на Луну весьма основательно. Был готов и испытан не только лунный скафандр, но и посадочный модуль. А луноход, между прочим, поначалу предназначался для поездок на нем именно космонавтов, а не был самостоятельным транспортным средством. Разрабатывали советские конструкторы в 60 – 70-х годах XX века и лунные ранцы. Неоспоримое их преимущество перед теми же луноходами заключалось в высокой скорости передвижения, причем над самой пересеченной местностью.

Интересно, что впервые ракетный ранец «засветился» в 1965 году, в «Шаровой молнии» – одном из фильмов о Джеймсе Бонде. Но агент 007 использовал его, конечно, в земных условиях. На Земле же, естественно, прошли и испытания его прототипов, которые показали, что запасов топлива хватает ранцу лишь на несколько кратковременных прыжков-полетов.

Иное дело – Луна. Ведь притяжение там в 6 раз меньше земного. Кроме того, нет сопротивления воздуха из-за отсутствия атмосферы. В итоге на одной заправке, как показывали расчеты, по Луне можно было пролететь 30 км – на порядок больше, чем на Земле. Причем если разработку компании Bell Aerosystems– как наименее перспективную – американцы разрекламировали в том же фильме, то вот о другой разработке Bell Pogo, представлявшей собой летающую платформу с жестко закрепленным ракетным двигателем, предпочли замолчать, планируя использовать этот аппарат при освоении Луны.

На нем не только проверялись методики посадки на Луну транспортного модуля, но и просматривались возможные варианты быстрого передвижения по самой планете огромными прыжками.

Схема советского ракетного кресла:

_{1– сопла системы стабилизации; 2– фара; 3– система индикации; 4– сопло двигателя коррекции; 5– пульты управления; 6– сопло основного двигателя; 7– баки с топливом; 8– платформа; 9– одна из посадочных опор.}

Советские специалисты, впрочем, пошли своим путем. Многопрыжковую схему отклонили еще на раннем этапе исследований. Дело в том, что у наших конструкторов не было уверенности в абсолютной надежности двигателя многоразового запуска. Кроме того, возникали сложности с навигацией – ведь перед каждым прыжком приходилось бы заново прицеливаться.

Наконец, расчеты показывали, что по расходу топлива многопрыжковая схема проигрывает горизонтальным перелетам. В итоге наши конструкторы решили летать, а не прыгать.

Но и здесь возникли свои сложности. Для устойчивого полета ПРТС требовалась особая система стабилизации. Без нее тело космонавта постоянно раскачивалось бы, словно маятник. При полетах на Земле в такой системе нет особой нужды, поскольку маятниковый эффект сводится практически к нулю силами аэродинамического сопротивления атмосферы. На Луне без системы стабилизации тело должно сильно наклоняться вперед при разгоне и назад при торможении. Да и во время полета все время придется следить, как бы не опрокинуться.

В итоге была сконструирована автоматическая система стабилизации естественного для человека вертикального пространственного положения. Главный ее элемент – блок чувствительных гироскопических датчиков, следящих за положением космонавта в пространстве. В дополнение к нему была создана система малогабаритных импульсных ракетных двигателей, корректирующих положение платформы в пространстве.

Так выглядел американский вариант взлетно-посадочного устройства для Луны.

В немалой степени доводке этой системы способствовали наработки и испытания летательного кресла космонавта (типа 21 КС), проведенные Серебровым. Словом, в начале 70-х годов прошлого века цикл теоретических работ и математическое моделирование ПРТС были завершены. Специалисты перешли к моделированию узлов системы на динамических стендах. Однако приступить к испытаниям прототипа не успели. Советскую лунную программу закрыли…

Впрочем, многие специалисты полагают, что проект лунного поселения будет осуществлен в нынешнем столетии. И тогда, возможно, пригодятся и наработки давних лет.

Публикацию подготовил И. ЗВЕРЕВ