Текст книги "Юный техник, 2000 № 12"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 6 страниц)

УДИВИТЕЛЬНО, НО ФАКТ!
Как робот создал робота

В США успешно осуществлен эксперимент, в ходе которого компьютер вкупе с роботом впервые без участия человека придумал, разработал и построил другой робот. Он состоит из пластиковых деталей, электрической «нервной системы» и миниатюрных моторов и способен самостоятельно передвигаться.

По словам директора лаборатории искусственного интеллекта Массачусетского технологического института в Бостоне Родни Брукса, из случайно подобранных виртуальных компонентов компьютер создал схему аппарата и передал информацию на автоматическую установку, изготовившую необходимые детали. Авторы эксперимента лишь слегка «помогли» соединить конструкцию в нескольких указанных компьютером точках, и через несколько минут робот начал неуклюжее, но самостоятельное движение по лабораторному столу.

Таким образом, сделан очередной шаг в решении давней проблемы – позволить роботам конструировать и воспроизводить самих себя.

Сотрудники МТИ Ход Липсон и Джордан Поллак сделали это, перевернув тем самым очередную страницу эволюции роботов.

Впрочем, основные принципы создания роботов довольно просты и не похожи на описания научной фантастики. Команда ученых начала работу с конструирования на компьютере виртуальных частей роботов: манипуляторов, процессоров, систем распознавания образов, кабельной нервной системы. Затем, используя сложное эвристическое программирование, люди позволили компьютеру произвести эволюцию всей системы.

Комбинации, обещавшие наибольшие результаты, были отобраны для дальнейшего использования.

Больше всего хлопот оказалось со сборкой и наладкой. В конце концов у создателей программы лопнуло терпение, и они кое в чем помогли бестолковому роботу.

Тем не менее, этот успешный опыт является долгожданным и необходимым шагом на пути реализации мечты о самопроизводящихся машинах, заявил газетчикам директор лаборатории искусственного интеллекта МТИ Родни Брукс. Впрочем, и он самокритично признал, что такие совершенные роботы, как, скажем, Терминатор из известного фильма, будут созданы не скоро.

Машины теперь смогут создавать себя сами, осуществив предсказание фантастов, выдвинутое ими полвека назад.

_{Рисунок Ю. САРАФАНОВА}

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

ЛУНА – ОСКОЛОК КОЛЬСКОГО ПОЛУОСТРОВА?! Американские ученые внесли очередной вклад в дискуссию о происхождении Луны. Результаты компьютерного моделирования, осуществленные в Лос-Аламосской национальной лаборатории, позволяют сделать вывод, что Луна, по всей вероятности, является продуктом столкновения Земли с каким-то огромным небесным телом.

По словам астрофизика Вилли Дейся, работающего с середины 70-х годов над компьютерной моделью такого столкновения, наиболее вероятной представляется версия, согласно которой 4,6 млрд. лет назад на Землю со скоростью окаю 11 км/с рухнул гигантский астероид. При этом образовалось огромное количество обломков и пыли, которые, будучи выброшены на высоту нынешней лунной орбиты, постепенно сформировали естественный спутник Земли.

Самое примечательное, что эту гипотезу подтверждают геофизики, работающие на Кольской сверхглубокой скважине. По словам директора Центра «Кольская сверхглубокая», доктора технических наук, академика РАЕН Д. М. Губермана, сравнительные анализы лунного грунта и геологических кернов, проведенные нашими исследователями, показали, что они весьма схожи. Скорее всего Луна оторвалась от Кольского полуострова.

ЗОЛОТО КОСОНОВ. В течение многих десятилетий румынские археологи кропотливо ведут расколки в местах поселений древних даков – предков современных румын. Бок о бок с ними усердно роют землю и группы искателей дакинских сокровищ, вооруженных современными детекторами металла.

Мираж, привлекающий кладоискателей, – легенда о золоте дакийского царя Децебала, который потерпел поражение от римского императора и покончил с собой. В последние дни своего бурного царствования правитель даков как будто повернул русло одной из карпатских рек, закопал на дне все свое золою, а затем вернул течение на место, убив помогавших ему слуг, чтобы те не проговорились.

Тем не менее известно, что завоевавший Дакию в I–II веках Траян уже вывез отсюда 165,5 тонны золота и 331 тонну серебра. На эти деньги в столице империи было построено множество сооружений – дороги, акведуки, форумы. На колонне Траяиа в Риме, кстати, есть барельеф со сценой, изображающей вывоз дакинских богатств.

Уже после этого было найдено и вывезено примерно 2000 косонов – золотых монет, отчеканенных во время правления даюмского царя Косона (первая половина I века до рождества Христова). Их общая ориентировочная стоимость – 4 млрд. лей (примерно четверть миллиона долларов). Стало быть, клад растащен еще не весь…

Ажиотаж искателей сокровищ был сильно подогрет в 1997 году, когда некий Иоан Ливиу Прикэжан предложил Национальному музею истории Румынии приобрести у него собрание косонов. И кто знает, сколько еще таких монет хранится под матрацами у местных жителей, а сколько – в недрах земли.

Впрочем, многие недолюбливают искателей сокровищ, именуя их «археологическими браконьерами». Например, профессор Глодариу выступил с предложением разбросать с самолета дробь или другие мелкие предметы из металла, чтобы сбить с толку чуткие металлоискатели и таким образом затруднить работу кладоискателей.

УДОБРЕНИЕ МОРЯ. Немецкое научно-исследовательское судно «Полярная звезда» отправилось в южную часть Атлантического океана с весьма оригинальной целью. Участники экспедиции решили… удобрить море сульфатами железа.

Дело в том, что высокая концентрация соединений железа в морской воле способствует росту фитопланктона и других мелких водорослей. Они же, в свою очередь, поглощают углекислый таз из атмосферы. Эксперименты призваны выяснить, что происходит с этими водорослями далее. Если они, отмирая, погружаются на дно, то могут служить своего рода накопителями углекислого газа и тем самым уменьшать вызываемый ими парниковый эффект.

Если же их еще на поверхности океана поедают бактерии или мелкая морская фауна, то в итоге аккумулированный ими газ скорее всего снова попадает в атмосферу. И тогда подкормка фитопланктона теряет практический смысл.

ПОСЛЕДНИЙ ИЗ ЧЕТВЕРКИ. Запуск американского космического инфракрасного телескопа (СИРТФ) откладывается на несколько месяцев. Задержка, по словам официальных лиц, вызвана техническими проблемами, которые возникли при создании одного из трех инструментов, входящих в состав уникального орбитального научного комплекса. Согласно заявлению представителя Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства, СИРТФ не удастся запустить в декабре 2001 года, как изначально планировалось, и он окажется на орбите на несколько месяцев позже.

СИРТФ станет последней из космических «Великих обсерваторий» НАСА. В их число входят орбитальный телескоп «Хаббл», гамма-обсерватория «Комптон» и рентгеновский телескоп «Чандра».

ОДНА ПУШКА – СТО СТВОЛОВ!

В фильме «Хищник» знаменитый Арнольд Шварценеггер и его товарищи борются с кровожадным инопланетным охотником-невидимкой с помощью тяжелого оружия, у которого целых шесть стволов. Это американский пулемет «Миниган». Конечно, только в кино можно вести стрельбу из такой громадины с рук. На самом же деле «Миниганы» предназначены для установки на военной технике, например, на боевых вертолетах. Располагает подобным оружием и российская боевая авиация.

Однако идею многоствольного оружия нельзя считать современной. «Многостволки» появились еще в древности, причем история оружия со многими стволами весьма поучительна.

Мысленно перенесемся в Западную Европу XIV столетия. На полях сражений все чаще появляется невиданное доселе оружие – бомбарды и ручницы, с ужасным грохотом и клубами черного дыма бросающие в ошеломленного неприятеля каменные ядра и свинцовые пули. Но и самим пушкарям и стрелкам новое оружие доставляло массу хлопот.

Представим, что мы собрались стрелять из старинного ружья – ручницы. Прежде всего нам надо поставить свое оружие дулом вверх. Затем насыпать в ствол строго определенное количество пороха – если положим больше, чем надо, то ружье может разорваться в руках. Потом надо закатить в ствол пулю из железа или свинца, положить пыж (тогда это была деревянная пробка) и все утрамбовать шомполом. Теперь наше оружие готово к стрельбе, и его можно направить на неприятеля. Прицеливаться не пытаемся – ведь у нашего ружья пока еще нет даже мушки.

И вот враг – предположим, это закованный с ног до головы в сверкающее железо рыцарь верхом на огромном боевом коне, несущийся на нас во весь опор с длинным копьем наперевес, – приблизился на расстояние выстрела. Не стоит искать пальцем привычный спусковой крючок, спусковые механизмы появятся только в следующем, XV столетии. А нам пока надо запастись или специально обработанной веревкой – фитилем, или металлическим прутком. Фитиль надо поджечь, а железный стержень – нагреть. Кстати, спичек тоже еще нет, а огонь тогда добывали, ударяя кремнем по какой-нибудь железке, как в сказке Андерсена «Огниво»…

Ну, ладно, сами мы огонь добывать не станем – пусть ручницу через специальное отверстие в стволе подожжет помощник (кстати, в действительности так часто и делали). Вспышка огня страшный грохот, от которого закладывает уши, черные клубы едкого дыма…

Что-то с силой бьет в плечо так, что синяк наверняка обеспечен. Отдача… Извините, забыли предупредить: в те времена не прижимали приклад к плечу, а зажимали его под мышкой.

Еще вот этот крюк – да, да, вот тут, под стволом, надо было упереть его в крепостную стену или в большой щит, который ставили на специальных подпорках, чтобы не пришлось держать еще и его.

Многоствольное орудие. ХVII век.

А что же наш противник? Если мы в него не попали, то будем надеяться, что его лошадь пала от разрыва сердца, испугавшись ужасного грохота. Если же у нее оказались крепкие нервы – извините.

Не меньше хлопот было и с пушками. В то время их использовали главным образом при осаде крепостей и замков для разрушения каменных стен. Тогда орудия еще не имели колес и их устанавливали на грубых неподвижных деревянных станках. Иногда это были колоссальные сооружения весом в несколько тонн. Например, в 1411 году в Брунсвике сделали пушку, которую назвали «Ленивая Метя».

В то время большим орудиям обычно давали названия, вроде «Бешеная Маргарита», «Холодная гражданка» или «Защитник страны». Можно вспомнить и нашу знаменитую огромную «Царь-пушку».

Так вот, эта «Метя» весила 9 тонн и бросала 300-килограммовые ядра на 2 километра! Заряжали такое орудие-гигант чуть ли не целый день. Но и с обычными пушками было не меньше возни.

Мастера-оружейники стали думать, как бы сделать так, чтобы ружье или пушка стреляла быстрее: ведь кто выпустит в бою в противника больше ядер и пуль, тот быстрее принесет ему больший ущерб. И родилась мысль объединить в одном оружии сразу несколько стволов.

Одно из таких первых многоствольных орудий можно увидеть на старинном рисунке. У пушки шесть стволов, прикрепленных к вращающемуся барабану. Очень похоже на американский «Миниган», только рисунок был сделан почти шестьсот лет тому назад – в 1405 году.

Такие многоствольные пушки в старину называли «органами» по аналогии с музыкальным органом, у которого множество труб. Часто их стволы были уложены рядами, один над другим, и потому действительно напоминали музыкальный инструмент. Число стволов могло быть от трех до шестидесяти четырех, а в 1387 году один итальянский мастер построил «орган» с 144 стволами! Они были расположены в три ряда, один над другим, по 48 в каждом ряду.

Однако в XVII веке «органы смерти» почти уже не применяли. В это время пушки оснастили колесными лафетами, они стали легче и подвижнее. Ружья тоже изменились: у них появились мушки и прицелы, более удобные приклады, а самое главное – замки, специальные механизмы для воспламенения заряда. В бою стали применять первые патроны – деревянные стаканчики или бумажные свертки, в которых находилась заранее отмеренная мерка пороха. Так что теперь в разгар боя можно стало не думать, сколько пороха сыпать в ствол.

Многоствольные же орудия оставались громоздкими и тяжелыми, а, главное, в битвах это было практически «одноразовое» оружие. После того как вместе или по очереди выстреливали все стволы, во время вражеской атаки не оставалось времени вновь их зарядить.

Многоствольное орудие («орган» из 6 бомбард).

«Орган». Эстамп начала XVI в. Мюнхенская Королевская библиотека.

«Орган» из двух рядов стволов. Эстамп начала XVI в. Мюнхенская Королевская библиотека.

Об отправленных в отставку «органах» вновь вспомнили в середине XIX века. Тогда в винтовках стали использовать так называемый унитарный металлический патрон. Наверняка каждый из вас видел его хотя бы раз – патронами именно этого типа стреляют и знаменитый «Калашников», и спортивная «мелкашка», и охотничий карабин, и милицейский «Макаров».

Заряжать оружие стало намного проще: порох находится в специальном металлическом стаканчике – гильзе. В дульце гильзы вставлена пуля. А чтобы поджечь заряд, в донышке гильзы помещен капсюль. Стоит по нему ударить, и специальный химический состав туг же загорится.

И когда в прошлом веке придумали такие патроны, то решили: не попробовать ли применить их в многоствольном оружии, вроде старинных «органов»? И такое оружие появилось во многих странах. Во Франции оно получило название «митральеза», а в России новое оружие стали называть картечницами.

Одну из первых митральез изготовил американец Рихард Джордан Гатлинг. В 1862 году он предложил несколько образцов оружия, у которых было от четырех до десяти стволов. Его митральезы приняли участие в американской Гражданской войне между Севером и Югом, их также применяли против индейцев, боровшихся за свою свободу.

Митральеза Гатлинга была принята на вооружение и у нас в России. Только прежде ее немного переделал офицер русской армии Горлов. Дело в том, что обычно для винтовки, применявшейся в армии той или иной страны, подходил только специально сделанный для нее патрон.

В русской армии в это время на вооружение была принята винтовка Бердана, которую в России прозвали берданкой. К картечнице Гатлинга ее патроны не подходили. Что же делать? Закупать патроны за границей? Начать делать самим? А вдруг картечница Гатлинга плохо покажет себя в бою и ее придется снимать с вооружения? Куда тогда девать патроны? Потому решили переделать американскую картечницу под патрон к русской винтовке.

Как выглядело такое оружие, можно узнать, отправившись в музей. Картечница Горлова, например, выставлена в зале тульского Музея оружия. Десять ее стволов вставлены в круглый бронзовый кожух. Очень похоже на связку карандашей в стаканчике-подставке.

В кожухе располагался специальный барабан, соединенный со стволами. Сверху кожуха картечницы располагался магазин с патронами, а сбоку торчала рукоятка, напоминавшую ручку мясорубки. Когда приставленный к картечнице солдат начинал вращать эту рукоятку, барабан поворачивался, направляя сыпавшиеся на него сверху из магазина патроны в стволы, которые вертелись вместе с барабаном, и картечница начинала стрелять. В одну минуту из нее можно было выпустить во врага 300 пуль, а хорошо обученный солдат мог стрелять даже со скоростью 400 выстрелов в минуту.

Картечницы применяли русские солдаты против турок, освобождая Болгарию от ига Османской империи. Многоствольные пушки устанавливали и на боевых кораблях.

Например, в том же Музее оружия можно увидеть скорострельное пятиствольное морское орудие конструкции Гочкиса. Оно похоже на картечницу Горлова, только у него пять стволов, и они крупнее, так как стреляли не патронами, а снарядами. Пушку устанавливали на специальной тумбе, которая крепилась к палубе корабля. Здесь также приходится крутить ручку. Этим занимался один моряк, в то время как другой наводил орудие на цель и нажимал на курок, почти такой же, как у пистолета.

Такие скорострельные пушки тоже делали на знаменитом Тульском оружейном заводе. Это оружие было нужно закрытым толстой стальной броней боевым кораблям-броненосцам для того, чтобы защищаться от юрких быстроходных катеров, пробивавших прочную броню вражеских судов с помощью мин и торпед.

Однако вернемся на сушу.

Митральезам не удалось долго прослужить в войсках. У них, как и у «органов», оказалось масса недостатков. Прежде всего, они оказались тяжелыми, поэтому их устанавливали на артиллерийские лафеты и перевозили конными упряжками. Но вскоре появились новые пушки, весившие столько стрелявшие автоматически с помощью отдачи пороховых газов, от митральез решили отказаться.

Пятиствольная морская пушка системы Гочкиса.

Казалось, многоствольное оружие навсегда покинуло поля сражений. Однако после Второй мировой войны системы с несколькими вращающимися стволами вновь возвращаются в строй. На этот раз возрождение «многостволок» вызвали успехи авиации. Еще в конце Второй мировой войны в небе появились реактивные самолеты, а в послевоенное время реактивная авиация начала бурно развиваться, и боевые истребители стали летать быстрее звука. Такие скорости потребовали скорострельных пушек, ведь цель находилась в области действия оружия лишь считанные секунды, и за этот короткий миг надо было успеть ее поразить.

Скорострельности автоматов и пулеметов стало не хватать, чтобы успеть попасть в самолет. Повысить же ее не так-то легко. В современном пулемете специальные механизмы сначала вытаскивают патрон из ленты, затем направляют его в ствол. Потом боек разбивает капсюль, а после выстрела специальное приспособление должно вытащить из ствола пустую гильзу, которую надо еще выкинуть из оружия. На все это требуется время.

И это еще не все трудности.

Дело в том, что когда пуля движется в стволе, то она нагревает его. Поэтому первые пулеметы, например, знаменитый «максим» – оружие, изобретенное американским инженером Хайрамом Максимом, имели специальный металлический кожух, в который наливали воду, охлаждавшую ствол. Так вот, ствол так раскалялся, что вода в кожухе начинала кипеть.

Шестиствольный пулемет «Миниган».

Шестиствольная картечница Гатлинга.

Со скорострельными пушками возникли еще большие проблемы. Если из них стреляли без остановки минут десять, то ствол так сильно разогревался, что начинал плавиться, как будто был изготовлен из пластилина. Тут и вспомнили о митральезах, у которых стволы стреляли по очереди и когда один вел огонь, другие остывали.

Конструкторы-оружейники предложили военным новые многоствольные пушки, в которых, конечно, отпала необходимость вращать стволы рукой – это делал специальный электрический или газовый двигатель.

Стреляли новые орудия с фантастической скоростью – 6000 выстрелов в минуту! Недаром шестиствольная американская пушка называется «Вулкан». Она установлена на самолетах США, например, штурмовике А-10. Есть и морской вариант «Вулкана» для боевых кораблей.

В России на вооружении стоят скорострельные шестиствольные пушки, разработанные замечательными тульскими конструкторами Василием Грязевым и Аркадием Шипуновым. Поэтому такие системы называют «ГШ». Их устанавливают на современных истребителях – МиГах, а также на боевых кораблях российского флота для противовоздушной обороны от вражеских самолетов и ракет.

Четырехствольными крупнокалиберными пулеметами вооружены российские боевые вертолеты Ми-24, а шестиствольный пулемет «Миниган» – основное оружие американских винтокрылых машин типа «Хью Кобра».

И.ПИНК, старший научным сотрудник Тульского государственного музея оружия

Рисунки Ю. САРАФАНОВА

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

И ЕЩЕ О РАЗМЕТКЕ. Британская фирма «Astucia» представила на международной специализированной выставке комплект оборудования для «разумной» разметки дорожного покрытия. Снабженные специальными датчиками фонарики не только увеличивают яркость при приближении автомобиля, но и меняют цвет в зависимости от состояния дорожного покрытия и погоды. Так, скажем, в тумане огоньки светятся желтый светом, а в гололедицу – синим.

«ГОВОРЯЩИЙ» МЯЧ придумали специалисты норвежской компании Akku Coll – «Точное попадание». Компания называется так вовсе не случайно: ее изобретение позволяет судить абсолютно точно, попал ли теннисный мяч в черту поля или оказался в ауте. Для этого в оболочку мяча добавлено вещество, проводящее ток, а задние и боковые линии разметки снабжены сенсорами, регистрирующими удары мяча. Причем, если на линию вдруг наступит игрок, сигнала не последует.

НОВАЯ НАПАСТЬ обнаружена в атмосфере. Британские ученые обнаружили сильнодействующий газ, имеющий сложное название Trifluoromethyl sulfur pentafluoride. По их мнению, он образуется при эксплуатации устройств высокого напряжения и способен в 1000 раз активнее поглощать тепло, чем углекислый газ. Билл Старгер, профессор из университета Восточной Англии, говорит, что количество такого газа в атмосфере ныне весьма невелико, но кто знает, как сложатся обстоятельства в будущем.

ПРОСТУДИЛСЯ, ЗНАЧИТ, ПОТОЛСТЕЕШЬ… К такому неожиданному выводу пришли американские ученые. Они установили, что вирус, вызывающий насморк, кашель и другие симптомы простуды, влияет на нормальный процесс энергообмена в организме и способствует отложению жира. Во всяком случае, опыты на лабораторных животных показали, что те при простуде набирают вес в 2,5 раза быстрее обычного. Теперь исследователи ищут эффективную вакцину против данного вируса.

В «ОДНОМ ФЛАКОНЕ» часы и магнитофон представили на суд покупателей специалисты известной японской фирмы Casio. Новинка весит всего 70 г и имеет устройство, воспроизводящее любимые мелодии. Память часов способна хранить 66 минут записи, которая осуществляется с персонального компьютера через специальный USB-порт, встроенный в часы. Прослушиваются записи через стандартные мини-наушники. Стоит очередное «чудо» микроэлектроники около 250 долларов.

«СОКОЛИНЫЙ ГЛАЗ теперь может быть у каждого желающего», – утверждают специалисты компании «Bausch and Lomb», занимающейся производством контактных линз. Окулисты Англии, Германии и США, принимающие участие в проекте, разработали технологию операций на сетчатке, которая позволяет не просто излечить близорукость, дальнозоркость или астигматизм, но добиться 100-процентного зрения, а то и улучшить его, сделав пациента зорким как сокол. Ведь хищные птицы, утверждают биологи, видят в 2–3 раза лучше человека. Подробности новой технологии держатся в строжайшем секрете, так что понять, соответствует ли она рекламе, пока невозможно. Говорят лишь, что в первую очередь корректировать зрение будут военным – пилотам, снайперам…

ТЕЛЕВИЗОР УЧИТСЯ ДУМАТЬ. Специалисты мюнхенского Института радиотехники (ФРГ) полагают, что лет через 10 домашние телевизоры станут гораздо умнее. Они будут совмещать в себе функции обычного телеприемника и персонального компьютера, реагировать на голосовые команды, включаться в заданное время, ведя видеозаписи в автономном режиме и даже – о, счастье! – самостоятельно вырезать во время записи рекламные вставки. На фото вы можете увидеть, как выглядит прототип такого телевизора.