Текст книги "Юный техник, 2005 № 06"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 5 страниц)

НАД ЧЕМ РАБОТАЮТ УЧЕНЫЕ
Лед как инструмент

Суть практически любого изобретения состоит в том, чтобы использовать привычные свойства того или иного объекта необычным образом. Так, во всяком случае, считает бывший военный строитель, а ныне старший научный сотрудник Военного инженерно-строительного института, базирующегося в Санкт-Петербурге, автор многих изобретений, лауреат премии Совета Министров СССР, кандидат технических наук Николай Артемович СЕДЫХ. И в качестве наглядной иллюстрации к своему суждению он привел примеры разработок, которые были сделаны им и его коллегами.

Пример 1. Бункер для Чернобыля

Со времен Чернобыльской катастрофы минуло, считай, 20 лет. До сих пор нельзя жить в наспех брошенном некогда городе Припяти, а на месте самого аварийного четвертого энергоблока высится уродливое сооружение, именуемое саркофагом, рядом с которым опасно находиться.

Так получилось потому, считает Николай Артемович, что к задаче подошли не с той стороны. Вышедший из строя реактор пытались закидать мешками со свинцом, с бором, песком, цементом и прочими материалами. Но только напрасно подвергли опасности жизни вертолетчиков, многих из которых уже нет в живых.

«На фронте, как известно, наилучший результат при наименьших потерях приносит не атака в лоб, а умелый обход противника с фланга, а еще лучше – внезапная атака с тыла», – говорит Седых.

Если говорить о Чернобыле, Н.А. Седых и его коллеги считают, что к злополучному реактору нужно было подбираться из-под… земли!

«В свое время под тем же реактором прокладывали подземную штольню, поскольку боялись, что радиоактивные материалы из реактора попадут в грунтовые воды, а затем и в реку Припять, а оттуда – в Днепр, – вспоминает Николай Артемович. – И народу при этом тоже пострадало много, а вот толку от этой штольни – чуть. А ведь ее можно и нужно было использовать»…

Суть предложенного Н.А. Седых и его коллегами решения такова.

Из штольни под реактором вверх бурится куст наклонных скважин, по которым непосредственно под фундамент ликвидируемого атомного реактора закачивается жидкий азот. В результате под реактором образуется этакая «линза вечной мерзлоты», которая по своей прочности не уступает бетону.

Так что если теперь начать постепенно убирать из-под «линзы» грунт, все сооружение начнет медленно опускаться вниз. А чтобы сделать этот процесс строго контролируемым, можно подвести под «линзу» сеть гидравлических домкратов.

По отдельности все части этой технологии давно опробованы. И штольни метростроевцы и горняки умеют прокладывать в любых условиях и грунтах. И укреплять грунты путем замораживания тоже научились при прокладке метротоннелей через плывуны, насыщенные грунтовыми водами. И перемещать огромные здания, даже целые комплексы специалисты тоже способны. В столице, например, в свое время сдвинули с бывшей улицы Горького здание газеты «Труд», сейчас заканчивают подъем здания Московского планетария.

Опускать же, не в пример, легче, ведь строителям еще и сила тяжести помогает…

В общем, осталось опробовать всю технологию целиком. Однако ни украинские власти, в компетенции которых ныне находится Чернобыль, ни власти российские, которым еще придется решать подобные проблемы на своей территории, с внедрением подобного проекта почему-то не торопятся. Неужто для этого необходимо, чтобы снова грянул гром, случился новый Чернобыль?.. Как говорится, не дай бог!

И без этого работы Н.А. Седых и его коллегам вполне хватит. Разработка их и так может пригодиться. Вот, скажем, неподалеку от Санкт-Петербурга, в городке с поэтическим названием Сосновый Бор, находится Ленинградская АЭС, первые реакторы которой по выслуге лет вот-вот будут вынуждены остановиться. А что с ними делать дальше?

Говорят, что за остановленными реакторами будут следить в течение многих десятилетий, пока радиоактивный фон в них не снизится до такой степени, что эти конструкции можно будет разобрать без всякого риска для здоровья людей. Но ведь период полураспада некоторых радиоактивных элементов, например, стронция, измеряется сотнями и даже тысячами лет. Значит, столь же долго на земле и должны будут стоять эти уродливые памятники XX атомному веку? И все это время за ними придется тщательно следить.

Именно поэтому до сих пор остается актуальным проект Седых и его коллег по уборке аварийных и отслуживших свой срок реакторов под землю. А на освободившееся место можно поставить новый блок. Получится двойная выгода. И территорию новую под строительство занимать не надо, и со временем и этот, новый, блок можно будет точно так же убрать с глаз долой: почва, то бишь площадка, для этого ведь уже подготовлена. А значит, обойдется такая повторная операция куда дешевле первоначальной.

Только думать обо всем надо заранее. И тогда цикл за циклом операцию по уборке-разборке старых реакторов можно будет повторять столько раз, сколько это понадобится.

Н.А. Седыхдемонстрирует схемы своих разработок.

Пример 2. Для спасения «Комсомольца»

Случай второй связан со всем известной подлодкой «Комсомолец», которая затонула в 1986 году и над которой опять-таки пришлось возводить некое укрытие, чтобы обезопасить акваторию от возможной утечки радиации из аварийного корпуса подлодки. Но почему не поднять «Комсомолец» и не отправить на утилизацию на один из береговых заводов? Дорого?

Да, скандинавы за эту операцию запросили такие деньги, что на них можно построить штук пять новых подлодок…

Но зачем нам скандинавы?

Проект подъема не только подлодки «Комсомолец», но и многих других затонувших судов и кораблей, в том числе и тех, что затонули на большой глубине, тоже разработаны Н.А. Седых. И опять-таки ничего особо сложного в нем нет.

Представьте: с поверхности моря на затонувший корабль опускается водолазный колокол. В нем, кроме прочего, находится покрывало из полимерного волокна, которым водолазы накрывают корпус подлодки или иного судна, подлежащего подъему. Если глубина чересчур велика, то вместо водолазов ту же работу могут выполнить и малые подлодки-автоматы с дистанционным управлением.

После того по шлангам с поверхности закачивают под полимерное покрывало тот же жидкий азот. Он резко понизит температуру окружающей воды, и она замерзнет, образовав вокруг погибшего корабля своеобразный ледяной «кокон».

«Лед, как известно, обладает свойствами, которые нам в данном случае весьма пригодятся, – поясняет Николай Артемович. – Во-первых, он легче воды, а значит, будет стремиться всплыть. Во-вторых, лед обладает способностью «прихватывать» самые разные предметы, причем так прочно, что вызволить их из ледового плена стоит, бывает, немалых трудов. Нам же в данном случае как раз и ценно то, что лед надежно прихватит, укрепит искалеченный корпус субмарины, не позволит ему развалиться при подъеме на отдельные куски».

В общем, как только масса льда окажется столь большой, что его плывучесть превысит массу корпуса лодки, можно начинать подъем. Ледяной «кокон» вместе с аварийным кораблем всплывет на поверхность и может быть отбуксирован на базу.

Пример 3. Продуйте подземелье

И наконец, вот вам третий проект, разработанный все тем же авторским коллективом и который опять-таки может пригодиться в разных экстраординарных ситуациях.

На досуге Н.А. Седых, как и многие, любит занимательные истории. Попалась ему как-то на глаза публикация о поисках Янтарной комнаты. И среди прочего запал в память один эпизод. Автор указывал, что на территории бывшего Третьего рейха, в частности, в нынешнем Калининграде и его окрестностях есть немало затопленных с войны штолен. Причем некоторые из них настолько обширны, что там можно не только все сокровища мира спрятать, но и целые заводы укрыть.

В общем, добра всякого в этих подземельях наверняка скрыто еще немало. Только вот как к нему подступиться?

Не раз уж пытались воду из штолен откачивать. Но немцы, которые проектировали эти сооружения, для затопления предусмотрели водоводы, связанные с ближайшей рекой, озером или иным водоемом. Вентили для затопления были открыты, а перекрывать их оказалось уже некому. И откачать теперь воду из подземелья, получается, все равно, что перекачать всю воду той реки или озера.

«А зачем выкачивать? – удивляется Николай Артемович. – Давайте попробуем решить эту задачу от противного. Не откачивать воду надо, а напротив, закачивать в штольни сжатый воздух. Он, словно во всплывающей подлодке, вытеснит воду по тому же водоводу обратно в реку. А добравшиеся посуху до того вентиля исследователи перекроют его, чтобы вода не проникла в подземелье вновь.

Если же почему-либо перекрыть поток воды не удастся – скажем, вентили были в свое время взорваны, – опять-таки на помощь нам может прийти все та же ледовая технология. Ледяная пробка в водоводе, созданная при помощи все того же жидкого азота, перекроет доступ воде. По крайней мере, на то время, пока не будет возведена более долговременная защита от воды.

В общем, как видите, по-прежнему водятся на российской земле свои нестандартно мыслящие люди. И, как и прежде, их идеи зачастую остаются невостребованы.

Станислав ЗИГУНЕНКО

Кстати…

ЯЗЫК ЛЬДА

Российские исследователи научились понимать язык льда. Как выяснилось, ледовые поля непрерывно выходят в эфир – малейшая подвижка льда, смещение ледовых кристаллов, изменение структуры друг относительно друга под действием ветра или силы тяжести наполняют эфир электростатическими и электродинамическими полями.

Экспериментаторы Томского государственного университета и некоторых других учреждений страны провели гигантскую работу по выращиванию при различных температурах кристаллов льда, моделируя различные условия его существования. При этом им удалось создать единственный в своем роде компьютерный словарь «ледового языка».

Теперь по характеру сигнала ученые могут сказать, что именно происходит со льдом или снегом на том или ином участке и чего можно ожидать в дальнейшем – схода снежной лавины, подвижки ледовых полей или приближающегося паводка.

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

ПРЫЖКИ И… КЛИМАТ. Оригинальный способ спасения от глобального потепления предлагает проект World Jumping Day, теоретическое обоснование которого приписывают немецкому профессору Г.П. Нисварду. Он полагает, что теплее на нашей планете становится не в результате человеческой деятельности, а просто потому, что наша Земля сместилась со своей орбиты и чуточку приблизилась к Солнцу.

Чтобы вернуть планету на исходную орбиту и тем самым восстановить климат, в один прекрасный день, в строго назначенное время, 600 миллионов жителей Европы, должны будут одновременно… подпрыгнуть на месте.

Можно, конечно, подсчитать, какую энергию получит наша планета при реализации этого проекта. И скорее всего, она окажется сравнительно невелика. Но все же любопытно: сколько же народу в Западной Европе выйдет на улицы 20 июля 2006 года, чтобы в 11 часов 39 минут 13 секунд по Гринвичу подпрыгнуть на месте? Если их окажется довольно много, пусть это если и не исправит климат, то войдет еще одним достижением в Книгу рекордов Гиннесса.

ЖАЖДУ МЕСТИ УТОЛЯЕТ ШОКОЛАД. Если вас оскорбили, не спешите с ответом. Доктор психологии Эдди Хармон-Джонс из Университета Висконсин, США, предлагает сначала съесть плитку шоколада. Сканируя волны головного мозга, он продемонстрировал, что оскорбление активизирует те же предфронтальные доли мозга, что чувство голода или жажды. Так что от шоколада можно получить не меньше удовлетворения, чем от мести.

КАМЕНЬ ИЗ ПЕСКА.Вики Виффин, исследователь университета Мердок в австралийском городе Перт, открыл новую уникальную бактерию, которая позволяет превратить обычный песок в прочный «биоцемент». В серии проведенных опытов колония таких бактерий, вырабатывая органический «цемент», за несколько недель превратила кучку песка в монолит, по виду напоминающий естественный песчаник.

Изобретение австралийского ученого было воспринято с особенным воодушевлением в Нидерландах, где строительство дамб – жизненно важная задача: в течение столетий эта страна борется с морем и реками, отстраивая дамбы из земли, камня и песка и отвоевывая себе таким образом место под солнцем. Если поселить в таких дамбах колонии вновь открытых бактерий, полагают эксперты, то они сами будут следить за монолитностью всех гидросооружений.

БОТИНКИ ДЛЯ СПАСЕНИЯ ЛЮДЕЙ. Датский пенсионер Гунни Енсен, увидев кадры с людьми, прыгающими из окон башен-близнецов в Нью-Йорке, предложил размещать на стенах небоскребов стальные рельсы, а в офисах здания держать запас ботинок, снабженных особыми креплениями. В случае опасности люди, работающие в здании, должны надевать эти ботинки, пристегиваться ремнем безопасности и спускаться на землю, скользя по рельсу, словно альпинисты по веревке. Права на распространение и внедрение изобретения в Дании уже приобрела компания Faick A/S. Енсен сообщил также, что ведет переговоры с несколькими иностранными компаниями, в частности, в США и в Гонконге.

ФОТОМАСТЕРСКАЯ
Я и мои друзья

Самый распространенный объект любительских фотосъемок – портреты родственников, друзей, изображение собственной персоны. Что нужно делать, чтобы не попасть в положение Незнайки-художника, на которого обиделись все, кого он изображал?

Прежде всего, обратите внимание на то, как освещено лицо портретируемого. При естественном освещении плохо, когда солнце находится позади объекта съемки. Правда, у девушек, особенно блондинок, появляется романтичный ореол на волосах, но лицо при этом получается затененным.

Чтобы исправить недостаток освещения, опытные фотографы подсвечивают лицо модели с помощью посеребренного рефлектора, белого экрана или даже зеркала, а также используют фотовспышку в режиме подсветки (есть такая на профессиональных осветительных приборах).

Мы же на первых порах посоветовали бы вам просто избегать такого ракурса в освещении. Пусть солнышко светит в лицо портретируемому, находясь сзади вас и чуть сбоку. При этом желательна легкая облачность. Тогда человек не будет щуриться от яркого света, на его лице не будет лишних морщин.

Однако учтите: при съемке в пасмурный, хмурый день, когда освещение вроде бы ровное и мягкое, есть риск, что на цветной пленке все объекты приобретут неестественно-синюшный оттенок.

Еще хуже, когда приходится пользоваться искусственным освещением. Во-первых, имейте в виду, цветная фотопленка воспринимает цвета вовсе не так, как наши глаза.

Например, при освещении обычной электрической лампочкой все объекты на снимке приобретают желто-оранжевый оттенок, а при использовании ламп дневного света – зеленоватый. Когда же освещение смешанное – от источников разных типов с примесью дневного света, что получится на пленке, предугадать практически невозможно.

Куда проще в таком случае работать с электронным фотоаппаратом. Он сразу показывает на экране, что именно у вас получилось. И если кадр не получился, съемку можно сразу же повторить. Во-вторых, многие электронные фотоаппараты имеют специальные режимы цветокоррекции, позволяющие скорректировать цветовой баланс.

Съемка в так называемом контражурном освещении. Солнце светит сверху на волосы девушки, а ее лицо подсвечено спереди с помощью посеребренного рефлектора. Получилось красиво.

Еще один способ поправить положение – использовать подсветку, обычно фотовспышку. Во многих современных любительских камерах есть встроенные фотовспышки, которые в некоторых случаях включаются автоматически при недостатке освещенности.

Фотовспышка дает спектр света, приближенный к солнечному. Как говорят специалисты, его цветовая температура близка к 6000 °. Поэтому и цвета на снимке при вспышке получаются насыщенными, яркими.

Почему тогда на снимке, сделанном со вспышкой, глаза вашего друга оказались красными, словно у братца Кролика? Это через широко раскрытый зрачок высветилось глазное дно, испещренное кровеносными сосудами. Чтобы избежать такого эффекта, на некоторых фотоаппаратах есть специальный режим подавления «красноглазости».

Вспышка дает не один, а два импульса света. Первый – маломощный, но достаточный для того, чтобы глаза фотографируемого среагировали на него и зрачки сузились. И только затем следует второй, основной, световой залп, обеспечивающий правильную экспозицию пленки. Если такого режима нет, постарайтесь, чтобы портретируемый не смотрел прямо в объектив, попросите его отвести взгляд в сторону.

Большое значение имеет, на каком фоне, в каком интерьере вы фотографируете. Чересчур пестрый фон может привести к тому, что лицо портретируемого просто затеряется. А раскардаш, изображенный на фото, наводит на мысль, что сфотографированный человек – попросту неряха. Хотя на самом деле это может быть и не так.

Пример тщательно срежиссированной съемки. Девочку попросили сесть так, чтобы она оказалась в луче солнечного света, падавшего сквозь щель. В итоге ее изображение словно бы светится.

Ведя съемку, старайтесь не приближаться к объекту чересчур близко. Обычно это нервирует людей, заставляет их вести себя неестественно. Поэтому, если вы хотите получить съемку лица крупным планом, используйте телеобъектив, но не подходите к человеку вплотную. Короткофокусные объективы, кроме всего прочего, делают человека и зрительно шире, чем он есть на самом деле. Вряд ли это кому-то понравится. Вообще оптимальное фокусное расстояние объектива для портретов – 70—135 мм.

Не стоит и стремиться к большой глубине резкости, то есть когда при диафрагме 8, 11 или даже 22 все предметы на снимке получаются одинаково четкими. Пусть резким будет лишь само лицо и фигура портретируемого. Для этого вполне достаточно диафрагмы – 2,8 или 3,5.

Выдержка же не должна быть очень большой; не надо заставлять человека буквально застывать на месте в позе «замри». Ничего хорошего из такой съемки не получится. Чем больше непринужденности, тем лучше.

Эффект внезапности при съемке хорош не всегда.

А вот такому портрету вряд ли кто обрадуется…

Имейте в виду, многие пожилые люди не любят съемки крупным планом, когда отчетливо видны морщины и прочие изъяны на их лице. В особенности, это относится к женщинам. Поэтому в старые времена фотографы для такой съемки использовали даже специальные «мягкие» объективы, которые не давали большой резкости. Ныне морщины можно «забить светом», чуть-чуть увеличив выдержку или «недопечатав» снимок при ручной печати.

Следите за выражением лица вашего объекта. Обычно улыбка украшает человека. Ищите для портретируемого характерный поворот головы, попросите его повернуться в разные стороны. Разговаривайте с человеком, добивайтесь, чтобы он перестал делать «каменное» лицо.

Опытные фотографы часто ведут съемку, не предупреждая модель о моменте нажатия на спуск. Это ведет к повышенному расходу пленки, зато выше и шансы получить «живой портрет», который понравится всем.

Вообще делайте побольше дублей, чтобы было потом из чего выбрать. Не стесняйтесь фотографировать даже исподтишка. Главное, чтобы при этом у вас не было намерения застать человека в глупой позе. Этого он вам потом не простит.

Кстати, если не хотите испортить отношения, не показывайте портретируемому все дубли. В особенности те, где у него перекошено лицо, глупое выражение или закрыты глаза, словно он спит.

Съемка торговца на рынке велась издали, с помощью телеобъектива. Человек хоть и видел фотографа, но не понял, что снимают именно его.

Маленьких детей лучше фотографировать, не предупреждая и без вспышки. А то ведь могут и расплакаться…

Учиться же искусству портретной фотографии лучше всего на себе. Есть несколько способов получить автопортрет без посторонней помощи. Самый распространенный – использование автоспуска, когда при нажатии кнопки затвор срабатывает не сразу, а спустя 7—15 секунд. Этого времени вполне достаточно, чтобы отойти от установленного на штативе аппарата на заранее отмеренную дистанцию и принять отрепетированную позу, подобрать соответствующее выражение лица.

Если у вас фотоаппарат с автоматической наводкой на резкость, то снимки будут четкими сами по себе. Если же такой наводки нет, то сделать это придется вручную. Поставьте стул или воткните в землю палку, наведите резкость на нее, а потом сами станьте на отмеченное место.

Контролировать выражение собственного лица и вообще антураж съемки удобно по отражению в зеркале, размещенном рядом или чуть выше фотоаппарата. Получив результаты съемки, оцените их критическим взглядом. И вы поймете, что, несмотря на доступность объекта, портретная съемка не случайно считается одним из самых сложных жанров фотоискусства. Даже самые талантливые фотографы достигают вершин лишь спустя многие годы упорной работы.

Виктор ЧЕТВЕРГОВ