Текст книги "Юный техник, 2010 № 05"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 5 май 2010

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ПРЕЗЕНТАЦИИ
Научный музей в XXI веке

Недавно в Центре имени В.Э. Мейерхольда в Москве состоялась церемония награждения победителей очередного, третьего по счету, конкурса грантов «Научный музей в XXI веке», проводимого фондом «Династия». В числе гостей был и наш специальный корреспондент Станислав Зигуненко. Вот что он увидел и узнал.

Семейный фонд «Династия» был учрежден в 2001 году Дмитрием Борисовичем Зиминым, почетным президентом компании «Вымпелком». Его задача – поиск и поддержка талантов, их идей и проектов в области естественных и общественных наук. Всего «Династия» ведет 20 программ и проектов. Среди основных – программы поддержки молодых физиков и математиков, учителей естественно-научных дисциплин, работа с одаренными школьниками, проведение фестивалей популярной науки.

В ходе конкурса грантов были рассмотрены 64 заявки, 9 из которых получили финансовую поддержку фонда. В целом же, за прошедшие годы в больших и малых городах России на гранты конкурса создано более 40 экспозиций, проведено пять образовательных фестивалей.

Конкурс 2009 года проводился в двух номинациях: «Модернизация экспозиционной деятельности научно-технических и естественно-научных музеев» и «Создание интерактивных экспонатов, популяризирующих науку». В итоге победителями были признаны проекты из Новосибирска, Иркутска, Самары, Омска, Барнаула, Глазова, Петрозаводска, Санкт-Петербурга, Москвы.

Церемония награждения выглядела как спектакль, главными действующими лицами которого были победители конкурса, ведущие – Наталья Першина-Якиманская и Ольга Егорова, а также Хор Троицкого научного центра и дети в костюмах космонавта, робота, светлячка, часов, телефона, снежинки, звездочета…

В «Парке занимательной техники» г. Барнаула.

В зале Музея Новосибирского Института археологии и этнографии.

Вот что рассказали о своих работах сами авторы проектов.

Представитель иркутской городской общественной организации «Естествознание» Константин Кравченко, получивший грант за концепцию развития иркутского Музея занимательной науки в комплексе с планетарием, рассказал, что центральным объектом проекта стал «Звездный зал». «Это – настоящий планетарий, в котором можно не только увидеть, как зарождалась и развивалась наша Вселенная, но и своими руками привести в действие экспонаты «звуковой резонанс», «жидкое солнце», «гироскопический маятник Фуко»…

Музей «Самара космическая» (авторы проекта Евгений Стрелков, Елена Кузина, Александр и Ольга Филимоновы) представил на конкурс проект «Ожидание космоса». Все его элементы – макеты, стенды, тренажеры, видеоролики – объединены в единую композицию. Зрители могут проследить, как менялись представления о космических полетах – от первых, теоретических, до реальных стартов.

Интересным и неожиданным оказался проект «Неизвестная земля» Центрального музея почвоведения имени В.В. Докучаева Российской академии сельскохозяйственных наук г. Санкт-Петербурга. Авторы проекта Владимир Григ и Елена Сухачева предлагают буквально посмотреть себе под ноги – ознакомиться с миром почвы. Экспозиция задумана и реализована так, что зритель ощущает себя как бы обитателем подземного мира.

Создана своего рода модель «многоквартирного дома», каким является почва для множества ее обитателей.

Проект «Связь времен» Омского государственного историко-краеведческого музея (авторы – Оксана Жмурко и Юрий Тимофеев) предлагает, играя, проследить, как развивались средства связи от древнейших времен до современности. Причем самые простейшие средства связи – например, «телефон», состоящий из нити и двух консервных банок, посетители могут сами соорудить на скорую руку и услышать шепот друг друга за десяток-другой метров.

Петрозаводский государственный университет представил проект Алексея Шлыкова, посвященный самоорганизации природных систем. Пять стендов дают представление о процессах самоорганизации в природе. Показаны плазменно-пылевые образования (плазменные кристаллы), гидродинамические ячейки Бенара, периодические реакции Белоусова – Жаботинского…

Один из стендов Петрозаводского госуниверситета.

Экспозиция проекта «Неизвестная земля», г. Санкт-Петербург.

Московский Центр культуры и искусства «МедиаАртЛаб» (автор проекта Ольга Шишко) организовал передвижную мультимедийную экспозицию. Основной модуль проекта – мультимедийный фильм «Наука – технологии – искусство» и познавательно-интерактивная программа для сенсорного экрана, позволяющая проводить различные компьютерные игры. Экспозиция удобна тем, что ее можно доставить в любой музей, школу.

Новосибирский Институт археологии и этнографии Сибирского отделения РАН предлагает проект Ирины Сальниковой, которая изучила цивилизацию сибирских скифов, используя методы и инструменты точных наук.

Оказывается, спектральный анализ остатков древней ткани, микробиологическое исследование находок позволяют узнать, какими красителями пользовались древние мастера, чем питались, какими болезнями болели…

В Омском историко-краеведческом музее посетители могут ознакомиться с самыми различными устройствами связи.

«Парк занимательной техники» г. Барнаула (автор проекта Павел Нештадт) знакомит посетителей с чудесами механики. Модели производственных роботов-манипуляторов, целые механические театры показывают, как именно работают те или иные устройства и механизмы.

Глазовский краеведческий музей (авторы проекта – Надежда Кислова и Ольга Якимова) представил мобильный астрономический комплекс «Вселенная и человек». Он включает в себя проекционную систему, показывающую в ускоренном темпе различные астрономические процессы, телескоп, позволяющий своими глазами увидеть звездное небо крупным планом, а также «планетную мозаику», которая состоит из макетов ландшафтов, демонстрирующих элементы рельефа и внутреннее строение планет Солнечной системы. Макеты разборные, они позволяют подробно увидеть все детали строения различных планет.

Таким образом, участники конкурса показали, что современный научный музей – это вовсе не скучная кунсткамера с запылившимися экспонатами, а своеобразная машина времени, позволяющая быстро переместиться в прошлое или будущее, хранитель всевозможных загадок и тайн, удивительный кладезь памяти, заглянув в который можно понять устройство окружающего нас мира, саму суть нашей цивилизации. И стоит сказать большое спасибо людям из фонда «Династия», которые не жалеют времени и средств, чтобы помочь музеям науки жить полнокровной жизнью.

Ракетная техника – основа экспозиции космического музея Самары.

ИНФОРМАЦИЯ

ЗОЛОТО ИЗ… СОЛИ? «Руды Верхнекамского месторождения солей содержат множество элементов-примесей, из которых наиболее известны бром, рубидий, цезий, литий», – рассказал заведующий лабораторией Горного института Уральского отделения РАН, доктор геолого-минералогических наук Алексей Кудряшов.

Сейчас точно установлено, что все породы соленосной толщи Верхнекамскаго месторождения содержат благородные металлы – золото, серебро, платину, палладий, индий, которые концентрируются в так называемом нерастворимом остатке солей. Основная часть золота содержится в форме карбонилгалогенидов и хлоридов. И запасы его не просто большие – они громадные.

Но людям, вооруженным киркой, лопатой и лотком, на Верхней Каме делать нечего. Здесь должны появиться предприятия с установками тонкой технологии извлечения благородных металлов.

БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ ВСЕХ. Разработанную для ВВС бортовую автоматическую систему безопасности полетов (БАСБП) можно эффективно использовать на гражданских авиалайнерах, считает президент и генеральный конструктор корпорации «Русские системы» Валентин Сухолитко.

По его словам, суть разработки состоит в том, что в случае возникновения неполадок в работе бортовых систем, бездействия или неадекватных действий экипажа система сама вырабатывает оптимальный вариант увода самолета из опасного положения. Причем в этой ситуации телеметрическую информацию не только записывают бортовые регистраторы («черные ящики»), но она в реальном времени ретранслируется с борта воздушного судна на землю. Это позволяет наземным службам дать экипажу необходимую подсказку и обеспечить специалистов, проводящих расследование авиапроисшествия, информацией, не дожидаясь обнаружения бортовых самописцев.

СЖИГАТЬ НЕ БУДУТ. Московские власти все же отказались от сооружения в городе мусоросжигательных заводов, сообщил первый заместитель мэра Москвы Петр Бирюков. По его словам, теперь мусор будет сначала сортироваться на бумагу, картон, стекло, металлы и органику путем гидросепарации – разделения водой. А затем вторично перерабатываться.

«Мы учли опыт гидросепарирования мусора в Австралии и Израиле. И первый завод мощностью 700 тыс. тонн в год будет построен на Люберецких полях аэрации через три года», – сообщил Бирюков, особо отметив, что гидросепарацию осуществят за счет очищенных сточных вод: ни литра чистой питьевой воды использовано не будет. Одновременно завод станет вырабатывать 60 мегаватт электроэнергии, 50 % которой будет потреблять сам, а остальное направлять в городские энергосети.

П. Бирюков подчеркнул, что стоимость такой переработки одной тонны мусора обойдется городу в 15–16 тыс. рублей, в то время как на мусоросжигающем заводе она составила бы 37–38 тыс. рублей.

Ежегодно Москва производит 5,5 млн. т мусора, которые частично утилизируются на полигонах, частично сжигаются и частично перерабатываются. Поэтому для полного решения проблемы в столице намечено построить еще 10–11 подобных заводов.

У ВОИНА НА ВООРУЖЕНИИ
БМПТ – защитница танков

Танки – грозное оружие Великой Отечественной войны. Но с той поры прошло 65 лет. И сейчас на вооружении армии России можно увидеть и совсем другие боевые машины. Одна из них – БМПТ.

Опыт боевых действий в Афганистане и в первой чеченской войне показал, что мощная машина практически беззащитна на городских улицах перед гранатометчиками, способными послать свой снаряд из-за любого угла, из каждого окна…

И вот совместными усилиями конструкторы «Уралвагонзавода» и «Уральского бюро транспортного машиностроения» создали первую в своем классе боевую машину поддержки танков – БМПТ.

Официальное название машины «Рамка-99» многим показалось неудачным, невыразительным. И сейчас военные переименовали новинку в «Терминатор» – это и солиднее, и точнее передает назначение машины.

Получилась боевая машина, которая в случае необходимости быстро изрешетит стены домов, не позволит врагам укрыться за ними. При этом сама БМПТ тоже не должна стать легкой добычей, а значит, обязана иметь мощную броню, скорость и маневренность, иные средства защиты.

Исходя из таких соображений, наши конструкторы создали новую машину на базе знаменитого танка Т-90, снабдив ее многотопливным двигателем на тысячу лошадиных сил. Правда, получилось это у них не сразу. Первый вариант представлял собой корпус и башню танка Т-72А с установленными по бортам башни двумя 30-мм пушками 2А72 и блоками неуправляемых ракет по 6 направляющих с каждого борта. Два других варианта были изготовлены на модифицированном шасси с двигателем повышенной мощности и измененным носовым узлом корпуса.

ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ БМПТ

Боевая масса… 47 т

Экипаж… 3 человека

Двигатель… многотопливный дизель В-92С2

Мощность… 1000 л. с.

Скорость… 65 км/ч

Запас хода… 550 км

Вооружение: две 30-мм автоматические пушки 2А42, пулемет ПКТМ и 7,62-мм пулемет ПКТ или два 30-мм гранатомета АГ-17Д и ПУ ПТУР «Корнет».

В ходе испытаний была выбрана оптимальная конструкция. В итоге получилась машина, убежать от которой невозможно даже по колдобинам: несущаяся со скоростью 65 км/ч, БМПТ перепрыгивает трехметровые рвы и легко одолевает полутораметровые стены!

Мощность ее вооружения сокрушительна: тут тебе и две пушки, и четыре пусковые установки противотанковых ракет, и пулеметы, и автоматические гранатометы. БМПТ за минуту может выстрелить девятьсот 30-миллиметровых снарядов, шестьсот 30-миллиметровых гранат и две тысячи 7,62-миллиметровых пуль. Причем боезапаса достаточно, чтобы уничтожить противника на площади в 3 кв. км.

При этом управляемые ракеты БМПТ на расстоянии до 5 км пробивают броню любых танков и бетонные бункеры, могут сбить вертолет или низко летящий самолет противника. А гранатометы АГ-17Д с навесной траекторией полета гранаты обеспечивают уничтожение целей в окопах на дистанции до 1000 м.

Панорамный прицел командира имеет круговой сектор обзора на 360 градусов. Он имеет оптический (дневной и ночной), телевизионный и лазерный дальномерные каналы. При необходимости командир может вывести изображение тепловизионного прицела наводчика на свое видеоустройство. Автоматизированная система управления оружием имеет цифровой баллистический вычислитель, комплект автоматических датчиков условий стрельбы и автомат сопровождения цели, что значительно упрощает и повышает эффективность применения вооружения.

Причем управление комплексом вооружения дублировано – командир обладает возможностью вести эффективный огонь с любого места. А рабочие места операторов автоматических гранатометов оснащены стабилизированными прицелами «Агат-МП» (день/ночь).

Высокую защищенность самой БМПТ обеспечивает не только броневой танковый корпус и низкопрофильная башня без амбразуры. Бортовые экраны машины оснащены элементами динамической защиты и решетками, которые снижают эффективность ручных противотанковых гранатометов и ПТУР, а также ручных противотанковых гранат.

В. ЧЕРНОВ

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Поиски в океане

Современные подлодки практически бесшумны, плавают на больших глубинах и способны атаковать противника из любой точки Мирового океана, даже с Северного полюса. Неужто их никак нельзя обнаружить?

Виктор Колесов,

г. Мурманск

Следы всегда остаются

Человека-невидимку из фантастического романа Герберта Уэллса выдавали следы на снегу, а под дождем обрисовывались контуры его тела. Примерно так же обнаруживают атомные субмарины в Мировом океане.

Способов для этого существует несколько. Прежде всего плывущую на малой глубине подлодку довольно хорошо видно сверху – с самолета или со спутника. А если она движется, то за ней в воде остается вихревой след. Более того, если установить на дне бухты или пролива датчики, то они, периодически затеняясь корпусами судов, будут отмечать каждое их прохождение.

Еще один способ обнаружения субмарины-невидимки: в результате ее прохождения меняется давление воды – и это изменение обнаруживают гидростатические датчики. А сейсмические сенсоры могут отследить и изменения микроколебаний почвы, происходящие по мере того, как волны гидростатического давления достигают дна.

Большая масса подлодок изменяет также магнитное и гравитационное поле Земли. И эти микроизменения отслеживаются с помощью гравитометров и магнитометров, установленных на самолетах – охотниках за подлодками.

Американская субмарина запускает из-под воды ракеты «Трайдент».

Так выглядит приборная панель гидролокатора.

Шумим братцы, шумим!

Однако самый распространенный способ является одновременно и самым древним. Еще гений Возрождения Леонардо да Винчи отмечал в своих дневниках: «Если ты, будучи в море, опустишь в воду отверстие трубы, а другой конец приложишь к уху, то услышишь идущие вдали корабли»…

В воде действительно гораздо лучше, чем в воздухе, распространяются звуковые и ультразвуковые колебания. Причем первые гидрофоны были установлены на русских субмаринах «Карп», «Пескарь», «Стерлядь», «Макрель» и «Окунь» специалистами Балтийского завода еще в 1909–1910 годах. То есть 100 лет назад!

Сигналы принимались размещенным в обтекателе угольным микрофоном, который во избежание помех буксировали за лодкой на кабель-тросе. Проведенные опыты показали, что маленький портовый катер выдавал себя шумом винтов за 5 кабельтовых – почти за километр.

Начиная с середины 30-х годов XX века шумопеленгаторные станции МАРС (малые акустические радарные станции) стали устанавливать практически на всех типах советских подлодок. На субмаринах типа М («малютках») – МАРС-8 с 8 датчиками, на Щ и С – соответственно МАРС-12 с 12 датчиками, а на самых больших К и Л – МАРС-16 с 16 приемными гидрофонами.

Перед Великой Отечественной войной, в 1940 году, прошла испытания ультразвуковая гидроакустическая станция «Тамир-1» для надводных кораблей – охотников за подлодками. Работа такого гидролокатора основывалась на посылке ультразвуковых импульсов и приеме сигналов, отраженных, к примеру, от корпуса подводной лодки. Пеленг (направление на цель) определялся поворотом излучателя или фазовращателями, а дистанция – по времени, которое импульс ходил до цели.

Конструкция первого такого прибора принадлежит французскому физику Полю Ланжевену и русскому эмигранту, инженеру Петру Шиловскому. Но запатентован он был англичанином Льюисом Ричардсоном вскоре после гибели «Титаника».

Так или иначе, но советская подлодка Л-3 произвела первую атаку на Балтике, пользуясь данными шумопеленгаторов, 13 ноября 1942 года, в самый разгар Второй мировой войны.

Эхо «холодной войны»

В эпоху «холодной войны», когда начиная с 50-х годов XX века в глубинах Мирового океана начали противостоять друг другу гигантские атомные подводные флоты СССР и США, техника выслеживания субмарин еще более усовершенствовалась. К тому времени гидроакустическими станциями, опускаемыми под воду на тросах, обзавелись и вертолеты. А противолодочные самолеты стали сбрасывать гидроакустические буи, которые устанавливали шумы субмарин или отраженное их корпусами эхо от взрывов сбрасываемых теми же самолетами небольших глубинных бомб. Информация передавалась на борт самолета-охотника, где анализировалась, и по сигналам определялись координаты подлодки.

Для обнаружения субмарины в океане ныне используют самое различное оборудование и аппаратуру. Подлодка может быть засечена со спутника, например, по вихревому следу. Самолет с гравитометром и магнитометром на борту способен обнаружить ее по изменениям магпитного и гравитационного поля. Надводные кораблиохотники отслеживают перемещения субмарины с помощью гидроакустических буев, буксируемых и стационарных гидроантенн. И наконец, подводная лодка-охотник может обнаружить цель с помощью активного гидролокатора.

Мало того, в конце 50-х годов Соединенные Штаты пошли на огромные расходы, создав у побережья Атлантики и Тихого океана гигантские линии стационарных подводных гидрофонов. Звукоприемники соединялись кабелями с береговыми постами обработки сигналов.

Были разработаны специальные программы и процессоры, ставшие основой самых мощных в мире вычислительных комплексов. По характерному спектру сигнала компьютер может определить тип лодки, удаление до нее, ее скорость и курс.

Аналогичная компьютерная аппаратура только меньших размеров стала появляться и на борту самих субмарин. В результате созданный к началу 90-х годов прошлого века американский комплекс AN/UQQ-1 с буксируемыми антеннами способен уверенно обнаружить и классифицировать цель на дальности до 140 км, а в ряде случаев – и до 560 км!

Создатели субмарин ответили на это усовершенствованиями конструкции самих подлодок. Все силовые агрегаты субмарин стали размещать на шумопоглощающих фундаментах, широко применяли резинометаллические амортизаторы, упругие вставки в трубопроводах, а внешние корпуса подлодок начали укутывать в резиноподобные покрытия, слабо отражающие сигналы гидролокаторов.

Но главное внимание обратили на совершенствование винтов. Сейчас все подлодки оборудованы тихоходными винтами с саблевидными лопастями, работающими практически бесшумно. И поговаривают о том, что вскоре появятся субмарины вообще без винтов – с водометами или даже… неким подобием ласт и рыбьих плавников.

От статики к динамике

В итоге стационарные гидроакустические системы потеряли свою значимость и из-за снижения эффективности были законсервированы. Частично их стали использовать в научных целях, например, для прослушивания песен китов и иных звуков, издаваемых обитателями океана.

А для решения задач противолодочной обороны в США и других морских странах стали создавать быстроразвертываемые многоэлементные региональные системы освещения подводной обстановки (СОПО). Их доставляют на самолетах, надводных кораблях или подлодках в районы, где ожидаются боевые действия или маневры военно-морского флота потенциального противника. Датчики сбрасывают в море, подобно тем же гидробуям или донным минам, и они, затаившись в глубине, ловят малейшие шумы. Полученная информация передается на определенной частоте на заранее развернутые специальные антенны. Командный пункт СОПО производит анализ обстановки и с помощью космической связи передает все данные на командный пункт объединенного оперативного формирования.

Для наглядности добавим, что акустические излучатели типа LELFAS имеют длину около 3 м и внешне похожи на небольшие торпеды. Кстати, их можно выстреливать с помощью стандартного торпедного аппарата, а рассчитаны они на непрерывную работу в течение 30 суток.

Одна подлодка, имеющая на борту четыре комплекта антенн быстрого развертывания, способна перекрыть площадь более 2500 квадратных миль. А группа из трех кораблей, развернув подобную систему, а также имея на борту буксируемые излучатели для подсветки целей и противолодочные вертолеты, может в течение длительного времени контролировать акваторию общей площадью более 30 000 квадратных миль. И ни одна сколько-нибудь крупная подводная цель не останется в этом квадрате незамеченной.

Маскировка в рыбьем косяке

Что же теперь – подводному флоту становится на прикол? Не скажите… Есть свои недостатки и у СОПО. Они способны эффективно работать лишь в том случае, если целей в районе относительно немного и они сами довольно крупных размеров. Но как отследить перемещение, скажем, обитателей целого рыбьего косяка, если рыбы, его составляющие, вдруг кинутся в разные стороны?

Между тем, именно так будут действовать, по прогнозам экспертов, подлодки в ближайшем будущем. К району, интересующему командование, будет послана большая подлодка-матка. Не приближаясь особо близко к кораблям противника, она выпустит с десяток автоматических субмарин поменьше. А те, словно матрешки, будут содержать в себе другие, еще меньшие субмарины-роботы, предназначенные для выполнения самых разных задач – от разведки до нанесения минно-торпедных ударов. И никакая СОПО пока не способна обнаружить подводные аппараты величиной с рыбу среднего размера, да еще закамуфлированную, скажем, под тунца. Так что остается пока гадать, какие средства противодействия будут придуманы против них.

Публикацию подготовил С. РЫБАКОВ