Текст книги "Юный техник, 2008 № 08"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 08 август 2008

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ
Высота технологий

Очередной, IX по счету Международный форум «Высокие технологии XXI века» показал: наработки, что еще недавно были достоянием единичных лабораторий и институтов, постепенно проникают в повседневную практику.

«Ганимед» летит на помощь

…Шторм застал судно врасплох. Корабль не выдержал ударов стихии и начал тонуть. В эфир полетел сигнал SOS.

Подобные ситуации, а они время от времени случаются, требуют помощи спасателей.

– Успех любой спасательной операции во многом зависит от того, насколько быстро приходит помощь, – напомнил представитель электромеханического завода имени В.М. Мясищева С.Г. Смирнов. – Не случайно поэтому во многих случаях спасателей, словно десантников, доставляют к месту аварии на самолетах и сбрасывают на парашютах.

Однако между десантниками и спасателями есть и существенная разница. Цель десантников – захват плацдарма для высадки основных сил. А спасатели летят, чтобы помочь пострадавшим.

Поэтому их в последнее время десантируют не на индивидуальных парашютах, а в специализированных контейнерах, где находятся еще надувные лодки (если высадка предвидится на воду), необходимое оборудование для оказания первой медицинской помощи и система связи с базой..

Сам по себе такой контейнер представляет собой мини-лодку длиной около 5 м с герметичной кабиной и отсеком для размещения грузов и раненых. Его сбрасывают на парашюте с транспортного самолета с высоты в несколько километров. Опустившись на воду, контейнер освобождается от парашютной системы. Спасатели включают двигатели и со скоростью 14 км/ч с помощью водометных движителей направляются непосредственно к месту аварии корабля или упавшего в воду самолета.

В настоящее время разработаны два типа контейнеров. Тот, что побольше, называется «Ганимед»; он предназначен для десантирования сразу 5 спасателей. Контейнер поменьше получил название «Горгона» и рассчитан на 3 спасателей. Срок службы контейнеров – не менее 20 лет.

Фантом светофора

Светофоры на городских улицах столь же привычны, как и автомобили. Зеленый свет – дорога открыта, желтый – будь осторожен, красный – путь закрыт. Плохо лишь, что, когда на линзы светофора, прикрывающие лампочки, падает прямой солнечный свет, может возникнуть так называемый фантомный эффект. То есть солнечные лучи отражаются от катафота – цветного светофильтра светофора – и порою создается такое впечатление, будто светится именно этот сигнал, хотя на самом деле включен другой.

– Наш светофор лишен этого недостатка, – рассказал мне представитель ОАО «Телемеханика» из г. Нальчика Михаил Васильевич Устименко. – Потому что мы отказались от светофильтров-катафотов, а лампочки заменили цветными светодиодами.

Теперь вместо одной лампочки в каждом «глазу» светофора горит два десятка светодиодов, хорошо видимых при любой погоде. Служат светодиоды намного дольше ламп накаливания – до 7 лет. И даже если какой-то из светодиодов перегорит, не страшно – ведь остальные-то продолжают работу.

Кроме того, светодиоды – очень экономный источник света; новый светофор потребляет всего 15 Вт. Наконец, сама конструкция получается весьма компактной, плоской.

Первые светофоры нового образца уже появились на улицах столицы.

Командный голос

– Иди! Стой! Повернись!.. – услышал я издали, а когда подошел ближе, увидел, что команды подают… роботу. И он все их послушно выполняет под музыку. Команды же подавал представитель ООО ОТ «Речевые технологии» М. Ю. Иванов.

Как же робот понимает, что именно ему говорят?

Технология оказалась довольно простой. Понимает речь, конечно, не сам робот, а управляющий им компьютер. Причем распознает он далеко не все слова, а перечень примерно из 50 команд. И переводит каждую из команд в цифровой код, который понимает уже сам робот. Связь же между компьютером и роботом – беспроводная, с помощью инфракрасных лучей, как у пульта дистанционного управления домашнего телевизора.

– Оправданна ли такая сложность? – спросил я напрямик М.Ю. Иванова. – Не проще ли подавать команды роботу без слов, а прямо пультом дистанционного управления?

– Проще, – согласился Михаил Юрьевич. – Но не все могут нажимать кнопки. Если человек парализован, выразить просьбу он может только голосом. Обычно выполнять эти просьбы приходится родственникам больного или медперсоналу в больницах. Но пора привлекать к такой работе и роботов. В отличие от людей, они никогда не устают, не раздражаются, готовы выполнять приказы днем и ночью. Так у больного человека появляется возможность самостоятельно включить и выключить свет, набрать телефонный номер, управлять персональным компьютером…

Пригодится подобная голосовая система управления и здоровым людям. Пилоту сложного в управлении сверхзвукового истребителя тоже не помешает помощь системы, распознающей речь.

– Да и игрушка получается забавная, – подвел итог нашей беседе Михаил Юрьевич. – Разве не так?..

И скомандовал:

– Робот, танцуй!..

Костюм-тренажер

– В отличие от обычного тренировочного костюма, он, как видите, состоит из жилета, шорт, наколенников, обуви и снабжен множеством резинок, словно эспандер, – показала мне представитель Института медико-биологических проблем Айнур Ешманова.

– И резинки эти можно растягивать не только руками, но и ногами, корпусом, тренируя мышцы всего тела, – догадался я.

– Правильно, – кивнула головой Айнур. – Преимущество же нашего костюма в том, что он намного компактнее всевозможных тренажеров, позволяет проводить тренировки не только стоя, но и лежа. А это очень ценно, например, для космонавтов, месяцами живущих в мире невесомости. Ведь на орбитальной станции не так уж много места для подсобного оборудования, а без постоянных тренировок «небожителям» нельзя.

Вот уже 25 лет костюм аксиального нагружения «Пингвин» – так он называется в технической документации – верой и правдой служит нашим космонавтам. А недавно его начали использовать для восстановления двигательных функций больных детским церебральным параличом, ишемическим инсультом и другими заболеваниями.

Выпускают такие костюмы трех типовых размеров: малого (для людей ростом от 140 до 158 см), среднего (рост от 159 до 176 см) и большого (177–194 см).

Пришла пора отставить сантиметр?..

Представьте себе картину. Человек заходит в кабинку, похожую на ту, где располагают фотоавтоматы. Срабатывает фотовспышка, но, выйдя из кабинки, человек получает не фотографию, а… сшитый точно по мерке костюм.

Фантастика? Не совсем.

– Многие века портные не расстаются с лентой из клеенки, размеченной рисками на сантиметры и миллиметры, – рассказала представитель ЦНИИ швейной промышленности М.М. Парыгина. – Но давно пора придумать что-нибудь посовременнее.

Недавно была предпринята очередная попытка. И теперь процедура обмера клиента выглядит так. На полу кабины обозначены шесть регистрационных точек. Человек входит в кабинку, становится именно так, как указывают точки на полу, и ждет, пока дважды не сработает фотовспышка. В этот момент формируется изображение его тела в памяти компьютера.

После съемки на экране компьютера появляется 3-мерное изображение, с которого «снимаются» автоматически 35 и более размерных признаков. При необходимости пользователь в ручном режиме может еще добавить любое количество размерных признаков дополнительно.

Безусловным преимуществом использования 3D-сканера является то, что он не только позволяет получить точную информацию о пространственной форме фигуры человека, но ведет скоростное ее «оцифровывание».

А это, в свою очередь, позволяет получить в течение нескольких минут весь набор необходимых выкроек. Эти выкройки – опять-таки в электронном виде – передаются по линиям связи закроечным и швейным автоматам. В результате готовый костюм может быть готов уже через час.

Виктор ЧЕТВЕРГОВ, спецкор «ЮТ»

ИНФОРМАЦИЯ

ПЛАН СПАСЕНИЯ ПЛАНЕТЫот глобального потепления разработали российские ученые. «Этот метод является альтернативой плану Киотского протокола по снижению выбросов парниковых газов в атмосферу», – сообщил директор Института глобального климата и экологии Росгидромета Юрий Израэль.

По словам ученого, еще в 1974 году российский академик В. Будыко заметил, что после извержения вулканов на довольно больших площадях поверхности Земли происходит снижение температуры, поскольку в нижнюю стратосферу, на высоту 10–16 км, попадает большое количество очень мелких аэрозольных частиц, – пояснил Израэль.

Оказалось, что эти частицы размером до долей микрона способны интенсивно задерживать солнечное излучение. И если искусственно внедрить в стратосферу с помощью самолетов около 1 млн. тонн частиц для всего земного шара, то прямое солнечное излучение уменьшится примерно на 0,5–1 %. В результате температура снизится на 0,5–1 градус, что позволит сохранить существующий климат.

« ИССЛЕДОВАНИЯ АТМОСФЕРЫ ВЕНЕРЫс помощью спектрометра SPICAV/SOIR позволили установить причину потери Венерой воды», – сообщил журналистам заместитель директора Института космических исследований РАН Олег Кораблев. Оказывается, основная масса влаги была потеряна Венерой из-за «парникового эффекта», вызванного сильным нагревом поверхности планеты.

К сказанному остается добавить, что космический аппарат «Венера-Экспресс», на котором стоял спектрометр, был запущен 9 ноября 2005 года с космодрома Байконур при помощи ракеты-носителя «Союз» и разгонного блока «Фрегат».

УНИКАЛЬНОЕ БИОСРЕДСТВОдля борьбы с разливами нефти, разработанное российскими учеными, с блеском прошло испытания во Франции. По словам Михаила Поспелова, главного специалиста проекта, созданного в инновационном центре «Микробные технологии» при Институте микробиологии Российской академии наук, эта разработка используется также для очистки берегов и акватории Керченского пролива, где во время шторма потерпели крушение пять судов, в том числе и танкер с грузом нефтепродуктов.

По словам М. Поспелова, российский препарат единственный в мире способен уничтожать все пять фракций нефти, включая самые тяжелые – асфальтеновые и битумные их виды, оставляя после переработки загрязнений быстроразлагающийся белок и также полезный для растений углекислый газ.

РОБОТ ДЛЯ МКСсоздан в ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (г. Санкт-Петербург) по заказу Европейского космического агентства. Робот оснащен видеокамерой, которая передает изображение на монитор. Оператор, находясь внутри космического корабля, наблюдает за действиями робота и направляет его. Впрочем, тот может также «видеть» и «чувствовать», поскольку оснащен ультразвуковым и гамма-локатором, а также датчиками, сообщающими температуру за бортом и координаты захватываемого объекта.

У ВОИНА НА ВООРУЖЕНИИ
«Летающий» танк Т-90

«Летающим» его прозвали несколько лет тому назад на самой престижной выставке вооружения в Абу-Даби за уникальную способность к прыжкам с трамплина. И поныне Т-90 считается самым совершенным в мире серийным танком.

Между тем этот танк был принят на вооружение Российской армии еще в 1993 году. И принципиальных отличий от бронированных машин предыдущих моделей в нем нет, поскольку Т-90 по существу является лишь глубокой модификацией Т-72Б и Т-80У.

Самыми серьезными новшествами стала установка тепловизионного ночного прицела для наводчика, нового ночного прибора механика-водителя ТВН-5 и системы защиты от высокоточного оружия.

Подвеска состоит из шести больших, покрытых резиной колес, ведущих звезд и поддерживающих гусеницу роликов. Первое, второе и шестое колеса снабжены амортизаторами. Сбоку гусеницы прикрыты юбкой, передняя часть которой бронирована, а задние панели покрыты резиной. Танк венчает низкая плоская башня со смещенной вправо командирской рубкой. Лобовая часть башни укреплена активной плиточной броней второго поколения. Навесные блоки брони могут быть установлены и на крыше башни для дополнительной защиты от поражения с воздуха. Справа и слева от башни имеются баки со смесью для создания дымовой завесы.

Высокий уровень защиты обеспечивает еще и система создания ИК-помех ТШУ-1-7. Эта система состоит из двух инфракрасных прожекторов, которые постоянно излучают ИК-сигнал, препятствующий работе инфракрасного оборудования противника. Кроме того, Т-90 снабжен системой предупреждения, информирующей экипаж о работе чужого лазерного целеуказателя.

Танк-«невидимка» Т-90C, снабженный комплексом «Накидка» и колейным минным тралом КМТ-8. Систему электромагнитного разминирования не видно под защитной накидкой.

Технические характеристики танка Т-90

Боевая масса… 46,5 т

Максимальная скорость… 60 км/ч

Запас хода… 500–600 км

Мощность двигателя… 840 – 1000 л.с.

Вооружение:

… пушка 2А46М калибра 125 мм,

… спаренный пулемет калибра 7,62 мм

… и зенитный пулемет НСВТ калибра 12,7 мм

Танк Т-90вобрал в себя все лучшее, что было создано нашими конструкторами за последние два десятилетия.

Наши танки в последнее время стали оснащать также комплексами снижения заметности «Накидка» и активной защиты «Арена».

«Накидка» – это и в самом деле своеобразный чехол из специальной металлизированной ткани, которая поглощает излучение радаров, тем самым, подобно системе «стелс», резко снижая заметность танка в радиодиапазоне.

Что же касается автоматического комплекса «Арена», то он работает так. Бортовой радар обнаруживает летящую в танк ракету или гранату и измеряет параметры их движения. По этим данным вычислитель выдает команды на отстрел и подрыв защитного боеприпаса. В итоге летящая ракета натыкается на плотное поле поражающих элементов и подрывается, не долетев до самого танка.

Использование системы «Арена», как показали испытания, вдвое повышает вероятность выживания танка на поле боя. А чтобы танки не подрывались на минах, кроме обычных колейных минных тралов, по периметру лобовой части танка уложены кабели электромагнитной защиты. Наводимое ими поле заставляет электромагнитные взрыватели мин срабатывать раньше времени, когда танк находится еще в нескольких метрах от самой мины. Тем самым их эффективность резко снижается.

Сам же танк Т-90 имеет достаточно мощное вооружение. Так, 125-мм пушка приспособлена для стрельбы с лазерным наведением дальностью 4000 м. Таким образом, Т-90 способен поразить большинство танков и вертолетов противника, оставаясь вне зоны досягаемости их оружия. Компьютерная система управления огнем и лазерный дальномер позволяют поражать цели с высокой точностью и в ночных условиях.

Танк Т-90 может двигаться даже под водой. Так что специалисты не зря называют его «машиной для боя в экстремальных условиях».

В заводских цехах готовятся к выпуску новых, еще более совершенных танков.

Как уже говорилось, танк Т-90 является модифицированной версией Т-72. Со времени принятия на вооружение в 1973 году по настоящее время этот танк неоднократно модернизировался и совершенствовался по всем направлениям. Например, его броневая защищенность возросла втрое. Весь этот полезный опыт в полной мере используется и в конструкции Т-90. Это дало некоторый прирост массы танка, но за счет увеличения мощности двигателя сохранился хороший уровень подвижности и той самой «полетности», которой так восхищаются зарубежные специалисты.

Между тем, наши промышленники готовятся к переходу на серийный выпуск танка «Орел», тактико-технические данные которого пока засекречены.

В. ЧЕТВЕРГОВ

Подробности для любознательных

ЧУДО-БРОНЯ ДЛЯ ТАНКА-НЕВИДИМКИ

Танк-невидимку собираются создать английские ученые и инженеры. Они решили воспользоваться последними новинками материаловедения. Мы уже писали (см. «ЮТ» № 5 за 2007 г.) о метаматериалах, способных нарушать законы отражения электромагнитных волн вообще и света, в частности. Чтобы не повторять всю публикацию, напомним здесь коротко, что ученые создают материалы, которые не отражают свет, как обычно, а заставляют как бы обтекать предмет, что и делает его если не совсем невидимым, то весьма мало заметным.

Так вот, британские специалисты воспользовались этой разработкой, модифицировали ее на свой лад и теперь утверждают, что создали некое силиконовое покрытие, которое, будучи нанесенным на танковую броню, сделает боевую машину практически невидимой. Такую машину обещают продемонстрировать к 2012 году.

Маловероятно, впрочем, что удастся сделать полностью невидимой огромную дымящую и пылящую машину. Разве что покрытие будет выполнять роль некой маскировочной сети, мешающей увидеть танк с воздуха, пока он будет готовиться к атаке. Не предотвратит защитная пленка и поражение танка реактивным гранатометом, и тем более управляемой противотанковой ракетой.

Тем более что противотанковые боеприпасы снаряжены кумулятивным зарядом с конической медной выемкой внутри головной части ракеты. Взрывчатое вещество, расположенное с внешней стороны конуса, детонирует от удара, конус расплющивается, и тонкая медная струя вырывается наружу из головной части снаряда с космической скоростью – более 9 км/с!

Силы, образующиеся в момент контакта с броней, настолько велики, что струя прорезает металл насквозь. На испытаниях кумулятивная струя проделывала дыру в стальном листе метровой толщины. Столь толстой брони, понятно, нет ни на одном танке. С ней машина стала бы малоподвижной. Поэтому в нашей стране еще с 50-х годов прошлого столетия в обстановке строжайшей секретности начались работы по созданию электродинамической защиты танков. Подобные работы ведутся и за рубежом.

Сам принцип электродинамической защиты весьма прост. Вспомните школьный опыт. Если в катушку соленоида подать импульс электрического тока, катушка с силой выбросит заложенный внутрь ее стальной сердечник. Поначалу на этом принципе хотели сделать электромагнитную катапульту или, если хотите, пушку.

Однако до сих пор никому не удалось создать конденсаторную батарею достаточной мощности, чтобы снаряд вылетал с той же скоростью, что из обычной пушки.

Тогда специалисты решили использовать тот же принцип для создания так называемой «умной брони», которая использует против атакующих принцип динамической защиты. Один из вариантов такой конструкции предложен специалистами НИИ специального машиностроении и НИИ стали.

Принципиальная схема работы элемента электродинамической защиты, предложенная нашими специалистами.

_{Цифрами обозначено: 1– электромагнитная катушка; 2– электроды; 3– боевые элементы; 4– конденсатор; 5– тумблер включения системы; 6– атакующая ракета.}

Главная трудность тут заключается в том, чтобы своевременно получить сигнал на срабатывание электромагнитной защиты. Один из вариантов основывается на нанесении на броню пьезоэлектрического полимера. При механическом воздействии пьезоэлектрик вырабатывает электрический сигнал управления, который замыкает электрическую цепь, заставляя срабатывать реактивные элементы.

А еще лучше, если матрица датчиков будет многослойной. Тогда не только повышается надежность срабатывания системы, но и появляется возможность точнее определить направление удара и соответственно повысить и эффективность защиты.

Эта многослойная защита будет выглядеть примерно так. С внешней стороны броня покрыта тонким слоем прочной ткани, предохраняющей от случайных повреждений – осколками или даже ветками деревьев. Заодно эта ткань, как уже говорилось, может быть использована и для поглощения электромагнитного излучения радаров. Под защитным слоем – сетка, сплетенная из оптических волокон, а под ней еще и слой пьезоэлементного покрытия.

Схема воздействия метательных пластин на атакующий боеприпас кинетического действия в целом аналогична схеме воздействия встроенной динамической защиты. Отличие в том, что мощность, которая подается для приведения пластин в действие, обеспечивается системой электрической импульсной энергии, а не взрывчатыми веществами.

_{Цифрами обозначено: 1– атакующая ракета; 2– датчики; 3– вычислительное устройство; 4– конденсаторы; 5– переключатели; 6– боевые элементы.}

Попадая в плитку, ракета разрывает волоконно-оптическую сетку и детонирует в момент контакта с бронированным покрытием. Датчики, регистрирующие световые сигналы в оптоволокне, мгновенно реагируют на разрыв и немедленно разряжают мощные конденсаторы, которые установлены на борту танка. В тот самый момент, когда высокоскоростная кумулятивная струя уже готова прожечь дыру, вокруг обмотки возникает электромагнитное поле. Оно наводит в струе металла электрические токи и позволяет управлять ею – тормозить, распылять, уводить в сторону.

Э. СТЕБЛИН