Текст книги "Юный техник, 2006 № 11"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 11 ноябрь 2006

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

У ВОИНА НА ВООРУЖЕНИИ
Войска сухопутные имеют много путного…

B конце лета на ВВЦ в Москве в рамках международной специализированной выставки был проведен не совсем обычный смотр снаряжения сухопутных войск. При огромном стечении народа наши военные продемонстрировали, чем они располагают на сегодняшний день. Причем показаны были не уникальные образцы, а именно серийное вооружение, которое имеет наша армия сегодня. Впрочем, не были забыты и те славные машины и образцы вооружения, которыми мы заслуженно гордилась в прошлом.

Сухопутные броненосцы

Они встречали посетителей у самого входа на ВВЦ. На почетном месте красовался танк МС-1 (он же – Т-18, малый танк сопровождения). «Это был первый серийный советский танк, производство которого было начато в 1927 году, – пояснил мне сотрудник танкового музея в Кубинке, механик-смотритель А.А. Анфиногенов. – А уже в 1929 году эти танки приняли участие в боях на Китайско-Восточной железной дороге. Вообще у танков этих оказалась нелегкая судьба: из 962 построенных машин к началу Великой Отечественной войны уцелело лишь 18, да и те были уничтожены в первые же дни сражений. Так что нынешний экспонат – раритет, восстановленный трудами сотрудников нашего музея»…

Каким образом устаревшие танки становятся экспонатами музея, Александр Александрович пояснил мне еще на одном примере. Легкий танк Т-80, созданный в КБ Горьковского завода перед самой войной, в 1942 году в ходе тяжелых боев в районе города Белое угодил в болото. И оставался там в течение почти 60 лет, пока его не обнаружили поисковики. Машину вытащили на сушу, отмыли от грязи и подвергли тщательной реставрации. Теперь танк на ходу, имеет практически все «родные» детали.

Знаменитая « Катюша» тоже была представлена на смотре.

Уникальная коллекция музея в Кубинке, включающая не только отечественные, но и иностранные танки, интересна не только тем, что время от времени музейные экспонаты становятся героями того или иного фильма, но и имеет чисто практическую ценность. У специалистов есть возможность сравнивать достоинства и недостатки тех или иных узлов на танках разных конструкций, проследить, как развивалась конструкторская мысль со временем. А в итоге отечественные танки и по сей день занимают высшие строчки в рейтинге сухопутных броненосцев всего мира.

Они умеют преодолевать бездорожье, крутые склоны, прыгать, ходить по воде и под водой и даже летать. Впервые десантирование бронетехники с воздуха применили наши специалисты. И ныне «летающие танки» существенно увеличивают возможности десантников.

Кстати, эти машины тоже можно было увидеть на ВВЦ. Причем не специальные «выставочные экземпляры», а реальную боевую технику, прибывшую на выставку из боевых частей. Об этом мне сказали бравые ребята в голубых беретах, несшие службу возле своих боевых машин. Но вот откуда они прибыли, ответить отказались – это военная тайна.

Тренажер для водителей.

Сплошное «надувательство»

Кое-кто, быть может, помнит кинофильм военных лет «Беспокойное хозяйство», в котором рассказывалось о том, как наши маскировщики сооружали ложные аэродромы, зенитные батареи и т. д., по которым и вели огонь, бросали бомбы гитлеровцы. А настоящие объекты оставались неповрежденными.

Та военная хитрость не забыта, рассказал мне представитель ЗАО НПП «Русбал» А.3.Кокин. Вот только ложные цели стали совсем иными. Их теперь делают не из бревен, досок и иного подручного материала, а из прорезиненной ткани с металлизированной подкладкой. Проще говоря, ложные макеты танков, ракетных установок, радаров, самолетов и иной военной техники представляют собой огромные надувные игрушки.

Такую оболочку привозят в сложенном состоянии на место (если необходимо, она может быть даже десантирована с воздуха), подключают компрессор, и уже через 15–20 минут на земле появляется новая ракетная батарея, аэродром или радиолокационная станция. «Более того, противник, наблюдающий за тем или иным районом с воздуха с помощью спутников или беспилотных летательных аппаратов, не заметит подмены при сканировании «игрушек» и в инфракрасном диапазоне, и при облучении данной местности радаром, – пояснил мне Александр Кокин. – А для этого приходится прибегать к особым хитростям»…

Надувные макеты изготовлены столь тщательно, что могут обмануть даже опытного наблюдателя.

Копия ракетного комплекса тоже надувная.

Например, инфракрасную видимость цели обеспечивают специальные теплогенераторы, имитирующие работу двигателей. А для хорошей отражающей способности для радаров прорезиненный материал, как уже говорилось, дублируется металлизированной пленкой. Макеты хорошо ремонтируются и могут быть использованы до 50 раз. Гарантийный срок службы – около 5 лет, а на складах они могут храниться и того больше.

Как полопаешь, так и потопаешь…

«На голодный желудок много не навоюешь», – эта старинная армейская мудрость справедлива и в наши дни. И представители Центрального продовольственного управления Министерства обороны РФ продемонстрировали, что помнят о ней каждый день и каждый час. На выставке они представили примерно полтора десятка вариантов пайков для солдат и командиров на все случаи жизни.

«Быть может, мало кто слышал, но на недавнем конкурсе солдатских пайков, на удивление всем, высшую оценку получила разработка российских специалистов, – начал свой рассказ представитель управления Минобороны РФ, полковник B.C.Патрикеев. – Зарубежные эксперты в лице, например, шеф-повара французского ресторана «Бистро де Пари» Роберта Тора отметили, что все блюда солдатского пайка «очень хорошо приготовлены, сбалансированы и обильны». И это тем более приятно, что нашим специалистам удалось опередить американцев и немцев, разделивших второе место. Правда, экспертам показалось, что инструкции по употреблению, напечатанные на отечественных упаковках, слишком многословны.

Так выглядит современная передвижная кухня-столовая нашей армии.

Но вот Валерий Сергеевич вовсе не считает, будто подробные инструкции к пайкам излишни. «Во-первых, страна наша огромна, имеет разные климатические пояса, а потому стоит пояснить, для питания в жару или холод предназначен тот или иной паек. Кроме того, пайки различаются и по родам войск. Например, паек для десантников при той же калорийности вдвое компактнее, чем, скажем, паек, предназначенный для солдат, которые несут караульную службу»…

Не стал он скрывать и тот факт, что некоторые продукты и технологии их приготовления позаимствованы у тех специалистов, которые и поныне готовят пайки для «небожителей» – космонавтов, подолгу работающих на орбитальных станциях. «Тут есть лишь одна существенная разница, – пояснил он. – Если паек космонавта стоит примерно 5000 рублей в сутки, то солдатский суточный паек – 170–230 рублей. И изготовляются такие наборы не поштучно, а в массовом порядке, чтобы всем хватило»…

Вокруг солдатских пайков шли настоящие дебаты.

Это, однако, не значит, что в массовое производство не вносят время от времени существенные коррективы. Взять, например, всем известную тушенку. Если раньше мясо для нее готовилось три часа при температуре 180 °C, то теперь тот же продукт по особой технологии готовится всего 20 минут при температуре около 100 °C, что позволяет сохранить в конечном продукте больше ценных веществ. И пакуется такая тушенка уже не в традиционные тяжеленные банки, а в современную плоскую упаковку из тонкой жести, которая позволяет быстро разогреть продукт перед употреблением.

Спецкостюмы швейной фабрики «Славянская» позволяют защитить воинов от радиоактивной пыли, ядовитых газов и компонентов ракетного горючего.

Растущая смена

Этих ребят я заметил издали благодаря их приметной форме. «Мы из отряда «Коломна» Военно-патриотического клуба «Русь», – по военному четко представился один из бойцов отряда, Ярослав Устинов.

Осмотрев экспозицию, ребята, среди которых, кстати, были и девушки, участвовали затем в показательных выступлениях наряду с воинами Президентского полка. Только если выступление пехотинцев и кавалеристов из Кремля напоминало больше цирковое представление, то ребята продемонстрировали отменное знание приемов боевого самбо, рукопашного боя, дзюдо и даже спортивной драки. А такое умение, согласитесь, может пригодиться в жизни чаще, чем умение выполнять разные артикулы с карабином.

«Да и вообще самое приятное в нынешней выставке то, что здесь мало показухи, – отметил Ярослав. – Показывается реальная техника и снаряжение наших войск. Можно воочию познакомиться с вооружением, с которым завтра придется встретиться во время военной службы».

Ярослав Устинов, как и многие другие ребята из отряда, еще не решил, станет ли он профессиональным военным. Но вот от срочной службы в армии уклоняться не собирается. «Если не мы, то кто же будет тогда служить?» – полагает он.

Станислав ЗИГУНЕНКО, спецкор «ЮТ»

Современный броневик « Тигр» осматривают ребята из отряда «Русь».

ИНФОРМАЦИЯ

УБЕДИТЕЛЬНУЮ ПОБЕДУ ОДЕРЖАЛИ СТУДЕНТЫиз Саратовского государственного университета на 30-м Международном студенческом конкурсе по программированию, который в этом году проходил в техасском городе Сан-Антонио. Восьмидесяти командам из трех студентов каждая было предложено за 5 часов решить 10 задач, на которые обычно у программистов уходят месяцы. Саратовским студентам удалось в указанный срок решить 6 из 10 задач, в то время как другие команды осилили не более 5 задач.

Интересно, что среди прочих саратовцам пришлось конкурировать и со своими соотечественниками. Так, второе место заняли сразу три команды, одна из которых – из Алтайского государственного технического университета. «Серебро» получили также программисты из нидерландского университета Твенте и польского Краковского университета. А вот на третьем месте оказались студенты Санкт-Петербургского государственного университета. Шанхайского университета, а также американского Массачусетского технологического института.

Победители получили в качестве приза от спонсора соревнований – компьютерной компании IBM – гранты по 10 тыс. долларов на дополнительное образование.

«КАЛАШНИКОВ» ТЕПЕРЬ И ДЖИП?Сотрудники ВАЗа, испытывающие трудности с продажей легковых автомобилей, начали осваивать новый рынок. Они теперь поставляют «Рособоронэкспорту» легковые внедорожники «Нива» в специальной комплектации и соответствующим образом окрашенные. В будущем же вазовцы вовсе не прочь начать и производство специализированного армейского внедорожника, который решили назвать «Калашников». Как полагают специалисты, марка, под которой, кроме знаменитых автоматов, выпускают уже и ножи, и зонтики, и даже водку, известен на международном рынке. Стало быть, легче будет продать и новый внедорожник. В особенности если он получится столь же неприхотливым и надежным, как автомат, который выпускается вот уже почти полвека по всему миру.

ГЛОБАЛЬНУЮ СИСТЕМУ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ПРИРОДНЫХ КАТАКЛИЗМОВнамерены в скором будущем создать специалисты Роскосмоса. По словам заместителя руководителя этого ведомства Николая Моисеева, решение этой задачи вполне осуществимо с помощью современных космических технологий. Он напомнил, что за последние годы от ураганов и цунами в мире погибли сотни тысяч человек. Между тем продвижение волны цунами к побережью стран Юго-Восточной Азии было отчетливо видно из космоса. И только отсутствие соответствующей системы оповещения и эвакуации людей привело к такому количеству жертв.

«Кроме того, из космоса можно прогнозировать также землетрясения и другие опасные природные явления, – сказал Н. Моисеев. – Для этого есть соответствующая аппаратура. Нужно лишь правительствам заинтересованных стран договориться между собой и выделить средства на создание системы прогнозирования». По мнению наших специалистов, такая система окажет большее практическое влияние на жизнь человечества, чем повторная высадка на Луну.

КУРЬЕР «ЮТ»
Академия безусых

Прошедшим летом делегация юных москвичей побывала в Латинской Америке. Это была не экскурсия. Наши соотечественники летали за океан на смотр-выставку молодежных исследовательских проектов «Экспо-Наука. Латинская Америка-2006». Приятно отметить, что среди тысячи проектов, которые представили подростки из стран Америки, Европы, Азии, Африки, работы наших соотечественников выглядели вполне на уровне, а иной раз поднимались поистине на космическую высоту.

На орбите – усатый «Царь-Горох»

Пока мечтатели размышляют о перспективах пилотируемых полетов на Марс и на другие планеты, 14-летний Сергей Мартьянов и его товарищи уже решают конкретную проблему: чем будут питаться путешественники? Ведь чтобы слетать на Красную планету и обратно, понадобится не менее 500 суток и около тонны продуктов на каждого члена экспедиции. И это при том, что часть еды космические экипажи будут выращивать в бортовых фитотронах-оранжереях. Чем различаются земные и космические агротехнологии? Есть ли какие-то генетические аномалии у растений, выращенных в условиях невесомости и космической радиации? На эти и другие подобные вопросы пытаются получить ответы не только ученые России и США, но и их юные помощники.

В данном случае эксперимент проходил следующим образом. Сергей Мартьянов и его друзья подключились к решению проблемы 10 января 2006 года в 17.05 по московскому времени. Именно в этот момент в оранжереях были посажены семена гороха; такие же посадки одновременно сделал космонавт Валерий Токарев на российском блоке Международной космической станции.

Далее экспериментаторы стали синхронно наблюдать за ростом и развитием растений. Первые всходы появились ровно через неделю, а к 23 января горох усатый вырос до 5 см.

Еще месяц спустя, во время 10-минутного телемоста, юные агрономы смогли сравнить свои результаты с данными, полученными с орбиты. Выяснилось, что «космический» горох превзошел наземные посадки по урожайности. Там горошин в расчете на одно растение оказалось значительно больше, чем на Земле – на орбите гравитация не мешает растению накапливать питательные вещества. В итоге горох-космонавт оказался гораздо выше и урожайнее земного собрата.

А еще на МКС горох созрел раньше из-за того, что в воздухе на станции больше этилена (С ₂Н ₄) – газа органического происхождения, который, как оказалось, ускоряет развитие растений. Вот обо всем этом московский школьник и рассказал своим зарубежным сверстникам, подчеркнув: первые опыты показали, что космические оранжереи могут оказаться продуктивнее наземных. Кстати, выводы ребят подтвердили и специалисты Института медико-биологических проблем РАН.

«Долгое время считалось: в космосе растения не могут нормально развиваться и давать семена, – сказал заведующий лабораторий, доктор биологических наук Владимир Сычев. – Однако сегодня российские ученые доказали обратное: в невесомости такие растения, как горох, пшеница, сурепка, произрастают нормально. Это значит, что на борту станции, направляющейся на Марс, космонавты смогут развести целую оранжерею, выращивать, в частности, салатные культуры. Тогда в их рационе будет не только синтетическая пища, но и свежая зелень».

Ребята, цыплята и зловредный мобильник

Восьмиклассница Светлана Сиротинская интересуется проблемами экологии. Ее исследование называлось так: «Воздействие работающего сотового телефона на развитие куриных яиц».

Ни для кого уже не секрет, что обыкновенный мобильник не так уж безвреден, как это кажется на первый взгляд. Все дело – в СВЧ-излучениях. И все-таки Света решила проверить, насколько вредны подобные излучения для живых организмов. Для эксперимента понадобились домашний инкубатор и несколько партий по 30 яиц с птицефабрики. Сотовый телефон во время первой стадии опыта не использовался. И через 22 дня ровно 30 ярко-желтеньких цыплят вылупились на свет.

В следующий раз в центре инкубатора на специальной подставке разместили мобильник. И когда трубка стала звонить через 15 минут с 10 до 20 часов каждые сутки. Света и ее друзья недосчитались семи цыплят из всей партии в 30 яиц. Причем больше всего пострадавших яиц оказалось в лунках, ближайших к телефону.

Очередная попытка, но уже с виброзвонком, привела к гибели девяти куриных зародышей. Наконец, при отключении и звонка, и виброзвука, но при работающем телефоне в очередной партии на свет появилось 28 цыплят.

Выводы, как говорится, делайте сами!

Публикацию подготовил А. ПЕТРОВ

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Умные материалы

Помните знаменитый пример о роте солдат, которые маршировали в ногу по мосту, и тот обрушился в результате резонанса? «Такое было бы невозможно, – утверждают специалисты нового научного направления, – если бы в свое время конструкторы и строители того моста воспользовались последними достижениями адаптроники»…

В наши дни достаточно много материалов с изменяющимися по команде свойствами. Вспомним хотя бы сплавы с памятью или очки-«хамелеоны», имеющие фотохромные стекла. Однако профессор Холген Хальзерка, преподающий в техническом университете Дармштадта и одновременно возглавляющий Институт эксплуатационной прочности и надежности систем им. Фраунгофера, полагает, что перечень умных материалов для нового поколения конструкций, машин и механизмов далеко не исчерпан. Он прогнозирует появление уже в ближайшем будущем новых сплавов и композитов, которые смогут активно реагировать на изменения внешних условий, меняя соответствующим образом свои собственные характеристики.

В этом как раз и заключается основной принцип адаптроники – отрасли науки, изучающей возможности приспособления к изменениям окружающей среды того или иного механизма, машины или конструкции.

Для наглядности вернемся к мосту, упомянутому в начале. Когда такое сооружение строится по обычной технологии, то в его конструкцию приходится закладывать солидные запасы прочности. Ведь мост должен устоять при сильнейшем урагане, возможных сотрясениях почвы и при самой различной нагрузке. На испытаниях на новый мост, на всю его длину, посылают колонну тяжелых, полностью загруженных грузовиков. Такое вряд ли потом когда случится за всю историю эксплуатации моста, но проверять конструкцию на прочность при экстремальных перегрузках все-таки приходится. Излишек прочности, закладываемый в конструкцию, приводит к необходимости возведения лишних опор, утяжеления самой конструкции, излишней стоимости сооружения. И все же не избавляет от возможных случайностей. Вспомним ту же роту: строители моста упустили из виду возможность создания переменных нагрузок определенной частоты, вот мост и рухнул.

Иное дело, если бы такой мост построили по правилам адаптроники. Тогда бы в его конструкцию, кроме обычных пассивных элементов, были бы заложены и активные элементы. Их датчики восприняли бы топот солдатских сапог как сигнал к действию. И соответствующие элементы конструкции подверглись бы ритмичному усилению. И никаких неприятностей не возникло бы…

Таким образом, адаптроника открывает новые возможности для построения облегченных, но в то же время безопасных конструкций. Как подобная активная система уже создается и действует на практике, мы можем рассмотреть еще на одном примере. Ныне все автомобили конструируются с учетом норм пассивной и активной безопасности. Пассивная безопасность предусматривает, чтобы у автомобиля была прочная рама, но сминаемые капот и багажник, которые при столкновении принимали бы на себя и гасили энергию удара.

Кроме того, при аварии во многих автомобилях срабатывают соответствующие датчики, включающие систему экстренного торможения, надувающие подушки безопасности и т. д.

Однако конструкторы знают, что все эти меры в основном достаточны лишь при фронтальном ударе. Но если автомобиль получит удар в бок, дверь легко сминается, а то и просто слетает с петель и, оказываясь внутри салона, наносит травмы пассажирам. Сейчас проходит испытания новая система безопасности. При опасности бокового удара снизу в междверное пространство мгновенно выдвигаются прочные штыри, удерживающие дверь на месте и повышающие ее жесткость. А тотчас после удара эти штыри вновь убираются, позволяя беспрепятственно открыть двери автомобиля для экстренной эвакуации.

Такая система должна иметь, как минимум, три элемента: сенсоры, подающие сигнал опасности, микропроцессор или некий мозг, анализирующий принятый сигнал и отдающий приказ на срабатывание защиты, и непосредственно «мышцы» – исполнительные элементы самой защиты.

Для всего этого, конечно, необходимы материалы и устройства, способные выполнять роль органов чувств, мышления, исполнительных мышц. Они не могли быть созданы в позапрошлом или даже в начале прошлого столетия. А потому первые прообразы адаптронных систем стали появляться лишь в середине 80-х годов XX века. Именно в это время появились первые научные работы, показывающие, каким образом можно целенаправленно модернизировать конструкционные материалы.

Сейчас к наиболее распространенным материалам, способным активно противостоять натиску окружающей среды, относятся пьезокристаллы. «Пьезо» в переводе с английского языка означает «давление». И в самом деле, если надавить на пьезокристалл, то есть приложить к нему механическое усилие, и он электризуется, образуя на противоположных гранях отрицательные и положительные заряды. Само это явление, именуемое прямым пьезоэффектом, было исследовано еще знаменитым французским ученым, лауреатом Нобелевской премии Пьером Кюри в 1880 году. И его свойствами пользовались, например, в пьезоголовках проигрывателей грампластинок.

В наши дни инженеры широко используют и так называемый обратный пьезоэлектрический эффект. Если воздействовать на пьезокристалл электрическим полем, можно вызывать его механическую деформацию, отметить высочайшую скорость реакции подобных материалов. Например, есть пьезокристаллы, которые способны всего за 0,00006 секунды развить усилие в 3000 ньютонов. Величина перемещения при этом измеряется тысячными долями миллиметра, но ведь можно собирать комплекты из нескольких пьезоблоков.

Подобные устройства уже нашли себе применение в практике. Так, в Германии начат серийный выпуск форсунок для дизельных двигателей, которые меняют режим своей работы в зависимости от конкретной необходимости несколько десятков тысяч раз в секунду. Главный элемент такой форсунки – именно пьезоблок, регулирующий момент впрыска топлива в цилиндр, его объем и рабочее давление.

Инженеры фирм «Бош» и «Сименс» создали для такого блока специальную пьезокерамику с примесью окислов циркония и свинца, что позволяет материалу выдерживать огромные механические и тепловые нагрузки в течение 20 лет.

Аналогичные материалы, меняющие свои механические свойства под воздействием электромагнитных полей, тепла или света, могут быть использованы и в адаптронике. Сейчас материаловеды специально занимаются этой проблемой, создавая все новые сорта пьезокерамики и пьезополимеров, электро– и магнитореологические жидкости, меняющие свою вязкость под воздействием электромагнитных полей, и сплавы с эффектом памяти.

К сожалению, пока подобные системы все еще очень дороги. Поэтому в первую очередь активные системы используются в особо ответственных конструкциях – например, в космических и авиационных отраслях машиностроения. Так, активные материалы, созданные специалистами Всероссийского института авиационных материалов, были опробованы в конструкции экспериментального истребителя с крылом обратной стреловидности С-37 «Беркут».

Говорят, аналогичные системы могут оказаться весьма эффективны для укрощения вибраций и резкого уменьшения шума в различных двигателях и машинах. Как показывают исследования наших дней, даже небольшие адаптивные элементы позволяют добиться значительного эффекта, например, при резонансном раскачивании системы.

В. ЧЕТВЕРГОВ, инженер

Кстати…

СУПЕР ДЛЯ ГИПЕР

Интересную целевую программу создания новых материалов (в том числе и интеллектуальных) представили недавно три известных научных организации: Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов (ВИАМ), Институт общей и неорганической химии имени Н.С. Курнакова РАН и Российский химико-технологический университет имени Д.И. Менделеева. В результате научно-технического сотрудничества ведущих наших материаловедов уже в ближайшие годы отечественная промышленность получит керамические композиционные материалы нового поколения, выдерживающие температуру до 2000 °C. Именно такие материалы нужны, например, для современных газотурбинных двигателей, которые поставят на гиперзвуковые самолеты.

При этом, по словам генерального директора ВИАМ, члена-корреспондента РАН Евгения Каблова, наши исследователи не ставят себе задачу догнать зарубежных конкурентов, а предлагают принципиально новые решения в создании материалов, превосходящих по своему уровню зарубежные аналоги.