Текст книги "Юный техник, 2009 № 08"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 8 август 2009

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ
Высокие технологии близкого будущего

Юбилейный, 10-й по счету международный форум. «Высокие технологии», как обычно, привлек внимание большого количества специалистов и просто посетителей, которым интересно знать, что именно появится завтра на рынке, о рекордных достижениях каких именно машин, аппаратов и систем будут писать газеты через несколько лет.

Побывали на выставке и наши специальные корреспонденты Владимир ЧЕРНОВ и Виктор ЧЕТВЕРГОВ. Вот что они там увидели и узнали.

Космос не только для туристов

Даже заплатив за билет десятки миллионов долларов, как это сделал космический турист Чарлз Шимоньи, которому первый полет в 2007 году обошелся в 39, а второй в 2009-м – в 54 миллиона, на орбиту попасть человеку со стороны становится все труднее. Дело в том, что на МКС оборудованы рабочие и спальные места для 6 человек, а на «Союзе» по-прежнему три посадочных места. Так что для туристов мест уже не остается – все они расписаны за специалистами разных стран на много месяцев вперед.

Доставлять туристов в космос теперь намерены частные фирмы. В США готовится к эксплуатации система, разработанная под руководством Берта Рутана (о ней мы уже писали в «ЮТ» № 3 за 2007 г.). У нас подобными работами занимаются на Московском экспериментальном заводе имени В.М. Мясищева, в МАИ и некоторых других организациях.

Профессор МАИ Геннадий Малышев и его ученики предлагают для этих целей использовать систему «Аэрокосмическое ралли». В ее состав войдет суборбитальный ракетоплан, который будет стартовать со сверхзвукового самолета-носителя МиГ-31С, наземный комплекс обслуживания, структура спортивно-физической и профессиональной подготовки потенциальных экипажей.

Кроме прогулок туристов, этот комплекс может быть также использован для совершенствования и испытаний аэрокосмической сверх– и гиперзвуковой техники. С его помощью будут отрабатываться новые концепции ракетопланов, решаться проблемы аэродинамики, теплозащиты и т. д.

Впрочем, и госкорпорации готовят новые проекты, отметил начальник Управления пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов. Он объявил о завершении конкурса по созданию новой перспективной транспортной системы. По его словам, РКК «Энергия» возьмет все лучшее не только из своего проекта, но и из проекта Центра имени Хруничева.

А. Краснов уточнил, что новый корабль будет доставлять на низкую околоземную орбиту экипаж из шести человек, а на окололунную орбиту – до четырех человек. Кроме того, он должен возвращать на Землю до 500 кг грузов, в то время как сейчас на «Союзах» можно возвращать до 250 кг.

«Внешний облик будущего корабля будет рассекречен к концу 2010 года», – заявил журналистам президент – генеральный конструктор Ракетно-космической корпорации (РКК) «Энергия» Виталий Лопота. Но уже сейчас можно сказать, что он будет близок к новому американскому кораблю «Орион». Внешняя схожесть, по словам главы РКК «Энергия», объясняется тем, что сходные задачи диктуют и схожие формы кораблей. Лопота также сообщил, что рабочее название корабля – «Русь». Но оно еще будет уточняться.

Грядут перемены и на орбите. МКС со временем заменит новая станция, которая наряду с научными задачами станет площадкой сборки кораблей для полета к Луне, Марсу и другим планетам.

Говорящее крыло

Оригинальные разработки показали и сотрудники Всероссийского института авиационных материалов. Вот что рассказал об одном из экспонатов генеральный директор ВИАМа академик Евгений Каблов.

«Одной из последних разработок нашего института является создание композитов, которые позволяют информировать пилота о предельных нагрузках на ту или иную часть конструкции, – сказал академик. – Суть здесь вот в чем. В углепластик, из которого изготовлено, скажем, крыло самолета, введено световодное оптоволокно, в сечение которого введена так называемая брэгговская решетка. При этом волокно под нагрузкой изменяет спектр отраженного световодного сигнала. Это изменение, в свою очередь, позволяет судить о степени нагрузки и деформации крыла в тот или иной момент полета. Причем для этого пилоту не нужно смотреть на приборы. Сама система сообщит ему об этом синтезированным голосом».

Первые испытания системы предполагаются на самолете «Беркут», для которого должны быть изготовлены новые крылья. «Кроме механических перегрузок, новая система позволяет также измерить температуру практически по всей конструкции самолета, – рассказал один из ее разработчиков, начальник сектора вихретоковых методов неразрушающего контроля ВИАМ Дмитрий Сиваков. – При этом используется оптический сигнал, который обладает высокой помехозащищенностью и способен передаваться на значительное расстояние».

Подобные системы можно использовать не только в авиации, но и на земле. Скажем, в атомной энергетике с ее помощью можно будет постоянно вести диагностику состояния атомных котлов. Кроме того, такие системы пригодятся в огромных небоскребах, при эксплуатации мостов.

Летающие поезда

Эта демонстрационная модель вот уже полгода кочует с выставки на выставку. И когда она попала нам на глаза в третий раз, мы решили все же разобраться, почему многие посетители задерживаются у стенда МАИ, демонстрирующего некую железную дорогу в миниатюре с вагонами, один из которых находится сверху пути, а другой почему-то сбоку.

Один из авторов разработки, Роман Ильясов, легким щелчком отправил вагончики в путь. И те с огромной скоростью начали бегать по кольцевой дороге, не останавливаясь. Между тем никаких моторчиков в самих вагонах не было. Да и колес тоже.

Оказывается, вагончики имеют магнитную подвеску и никакого видимого контакта с дорогой и, стало быть, сопротивления трения, кроме воздушного, не испытывают.

Вообще-то подвески на основе магнитной левитации в мире существуют уже несколько десятков лет. Однако, как правило, магниты у них слишком тяжелы и громоздки, а вагоны, особенно на поворотах при высокой скорости, не всегда надежно себя ведут – могут сойти с пути.

Этих недостатков лишена система, разработанная молодыми учеными МАИ совместно со специалистами из ФПО «Новые транспортные технологии». Принцип ее действия таков. Трасса выложена рядами постоянных магнитов, причем так, что полярность их на всем протяжении одинакова. Под вагоном установлена подвеска с низкотемпературным сверхпроводником, становящимся таковым при температуре минус 182 °C.

Сверхпроводник, изготовленный с помощью спекания из порошков иттрия, бария, сверхчистой меди в присутствии кислорода, обладает необычным свойством. Будучи охлажденным жидким азотом до состояния сверхпроводимости, этот материал как бы запоминает структуру данного магнитного поля. При случайном изменении положения сверхпроводника относительно этого поля в подвеске появляются токи и возникают силы, стремящиеся вернуть ее, а с ней и весь вагон в первоначальное положение.

Двигаться поезд может с помощью самых разнообразных двигателей – линейных электрических, реактивных, ДВС с пропеллерами… Скорость при этом может достигать 500 км/ч. Единственная помеха – встречное сопротивление воздуха. Но если такие вагоны будут использоваться в тоннелях, где можно создать разреженную атмосферу, скорость может стать хоть сверхзвуковой!

Все это кажется пока фантастическим. Но уже изготовлена рабочая модель вагона на такой подвеске грузоподъемностью 500 кг, проведены ее испытания. Так что, вполне возможно, в недалеком будущем и на земле появится достойный конкурент авиации.

Небоскреб для автомобилей

Припарковать автомобиль в большом городе так же непросто, как и проехать, не застревая в транспортных пробках, из пункта А в пункт В в часы пик. Интересный выход из положения предлагают специалисты ООО «Тушинский машиностроительный завод». Здесь разработана вертикальная автоматизированная автостоянка МАС-251. Это установленный на фундаменте каркас из металлических профилей, на которых подъемник производит установку поддонов с автомобилями.

В нижнем ярусе расположена въездная зона с подъемными воротами, постом оператора, оборудованием системы управления. Парковка и выдача автомобиля осуществляются без участия водителя. Система автоматически распределяет автомобиль на свободную ячейку, а также выдает его владельцу.

Вместимость – до 60 автомобилей. Занимаемая площадь – 124 кв. м. Среднее время выдачи автомобилей – 2,5 минуты. Высота комплекса – до 26 м.

Для борьбы с юзом

Стоит на дороге образоваться гололеду, и хоть из гаража не выезжай. Автомобили то и дело идут юзом, неизбежны столкновения…

Значительно уменьшить неприятности позволит система, разработанная сотрудницей санкт-петербургского ЦНИИ «Электроприбор» Татьяной Беляевой. В основе ее лежит так называемый микромеханический гироскоп. Он состоит из механической и электронной частей в виде двух кристаллов размером со спичечную головку. Механическая часть устанавливается на колесе, а электронная, фиксирующая скорость (диск диаметром 3 мм), – на корпусе автомобиля. При вращении диска на него начинает воздействовать кориолисово ускорение. От емкостных датчиков, имеющихся на гироскопе, идут сигналы о величине угловой скорости и ничтожнейших ее изменениях.

Эти сигналы, в свою очередь, используются для работы современной антиблокировочной системы, которая теперь точно знает в любой момент, вращаются ли колеса автомобиля при различных дорожных условиях или нет. Скажем, при попадании на ледяную корку колесо крутится, но проскальзывает, угловая скорость его изменяется. И, поняв это, автоматическая блокировочная система сама примет меры, чтобы машина не пошла юзом.

Передача по лучу

Во времена нашего детства была весьма популярна такая игрушка. Между двумя пустыми спичечными коробками натягивалась нитка, и получался своеобразный телефон. Если в одну коробочку, как в микрофон, один говорил даже шепотом, то другой, приложив вторую коробочку к уху, отчетливо все слышал.

– Принцип связи не изменился, – улыбнулся таким воспоминаниям представитель ООО «Мостком» Андрей Голыгин, – только техническое оснащение стало совсем другим…

Ну, а если говорить серьезно, то система лазерной связи работает так. Представьте себе ситуацию. По обе стороны проспекта стоят два высоких здания, а между ними – оживленная автотрасса. Как связать оба здания между собой?

Можно, конечно, проложить кабель. Но для этого нужно будет перекрыть на время уличное движение, разрыть дорогу, уложить кабель, а потом снова восстановить дорожное покрытие. Дорого и неудобно.

Куда проще наладить между зданиями воздушное сообщение. При этом не надо тянуть провод по воздуху, это тоже далеко не всегда удобно, а достаточно установить на крыше каждого здания оборудование для атмосферной оптической лазерной связи, разработанное и выпускаемое сотрудниками Рязанского приборного завода.

Между домами протянется тонкий луч лазера. По нему и будут перекачивать огромные объемы информации со скоростью от 2 Мбит до 1 Гбит в секунду. Система связи работает надежно на расстоянии до 7 км и в жару, и в холод, и днем, и ночью. Единственный ее враг – густой туман, который бывает не так уж часто.

Броня из углерода

Бронежилетами и бронешлемами на поле боя никого не удивишь. Только вот беда: зачастую эта защита бывает весьма тяжелой и громоздкой, что затрудняет передвижение бойцов, заставляет их быстрее уставать. И вот специалисты Российского химико-технологического университета имени Д.И. Менделеева создали новую броню на основе углеродного композита, который, обладая той же прочностью, что и обычная броня, легче ее в 2–3 раза и почти на 70 % прочнее.

ИНФОРМАЦИЯ

УПРУГИЕ ВОЛНЫ В ЗЕМНЫХ НЕДРАХ.Группа специалистов под руководством президента Российской академии естественных наук профессора Олега Кузнецова получила премию Правительства России за разработку инновационных сейсмоакустических технологий разведки и разработки нефти и газа.

В эту разработку, по словам профессора, входят сразу четыре технологии. Три из них нацелены на разведку горных массивов на предмет обнаружения в них залежей углеводородов и оптимизацию методики такой разведки. А еще одна технология обеспечивает волновое воздействие на горные пласты с целью увеличения их нефтеотдачи.

Все методики основаны на результатах новейших исследований и разработок наших геофизиков. Часть работ выполнена в Государственном научном центре ВНИИгеосистем, часть в Дубнинском госуниверситете, часть – на кафедре геофизики МГУ. То есть в основе лежали весьма серьезные работы, в том числе впервые были установлены эффекты распространения упругих волн в пористых насыщенных средах. На основе этих эффектов и были придуманы новые технологии.

ПЛАЗМОЙ – ПО МОРОЗУ. Такой оригинальный способ борьбы с холодом предложили ученые Томского политехнического университета. Как известно, наибольшее количество тепла утекает из квартиры через оконные стекла. Так вот, если с помощью плазменной установки на обычное стекло нанести особое покрытие, состав которого специалисты держат пока в секрете, то такая пленка пропускает солнечный свет, но отражает тепловое инфракрасное излучение.

Теперь остается создать такую конструкцию окна, чтобы зимой пленка была внутри помещения и не пропускала тепло на улицу, а летом, наоборот, оказывалась снаружи и не допускала излишнее тепло внутрь, обеспечивая комфортную прохладу.

Интересно, что первоначально данная технология предназначалась лишь для нанесения особого покрытия на космические аппараты. Но затем выяснилось, что космическая технология вполне удобна и для использования в быту.

ДАДИМ ОТПОР ПИРАТАМ!В России создан эффективный гранатомет для борьбы с морскими пиратами. «Он получил обозначение ДП-64 и представляет собой универсальную систему защиты, позволяющую бороться как с подводными диверсантами, так и с пиратами, атакующими надводные корабли», – сообщил генеральный директор предприятия «Базальт» Владимир Кореньков.

По его словам, выстрел из нового гранатомета производится без образования реактивной струи. Это позволяет применять ДП-64 в закрытых помещениях и на судах без опасения повредить какие-либо надстройки.

Гранаты, выпущенные из ДП-64, поражают на дальности в 500 метров подводных пловцов и все виды легких надводных целей. Силами экипажа, применяющего ДП-64, несложно организовать круговую оборону судна. Причем гранатометы можно устанавливать на турели и управлять ими дистанционно. К тому же, такое оружие можно оснастить не только боевыми гранатами, но и отпугивающими.

КУРЬЕР «ЮТ»
Кто куда – а мы на полюс…

Три десятилетия тому назад группа отважных лыжников под руководством Дмитрия Шпаро впервые в мире совершила поход к Северному полюсу на лыжах.

С той поры много воды утекло и растаяло льдов. Но интерес к экспедициям на «макушку» Земли у экстремалов не пропал. И вот весной нынешнего года опытные путешественники Матвей Шпаро и Борис Смолин привели сюда ребят – участников Второй российской молодежной экспедиции «На лыжах – к Северному полюсу».

В группу, кроме руководителей, вошли семеро юношей и девушек в возрасте от 16 до 18 лет из разных областей России. Все они были отобраны по результатам всероссийского конкурса, объявленного в декабре 2008 года Клубом «Приключение» при содействии вице-спикера Госдумы, известного полярника Артура Чилингарова.

Председатель жюри – заместитель министра спорта, туризма и молодежной политики Г.П. Алешин – считает, что отбор был строгим, но справедливым; в группу действительно попали лучшие из лучших.

«Нам пришлось очень тщательно прокладывать маршрут, учитывая направление ледового дрейфа, чтобы движение было попутным, – рассказал Матвей Шпаро. – В итоге мы прошли 110 километров и достигли цели через 6 суток».

За неделю юным покорителям высоких широт довелось пережить немало приключений. Чего стоили хотя бы переправы через полыньи: их приходилось одолевать… вплавь, одевшись в специальные гидрокостюмы!

А накануне встречи с полюсом, уже вечером, когда путешественники собрались было на ночлег, расчеты показали: если упустить время, то из-за дрейфа льдов заветная точка к утру «уедет» довольно-таки далеко в сторону. И тогда группе придется потратить еще как минимум день, чтобы ее догнать. Поэтому решено было отложить отдых и продолжить путь. В итоге после 7-километрового марш-броска усталые, но довольные путешественники 22 апреля все-таки достигли полюса.

Примечательно, что в составе киногруппы, сопровождавшей экспедицию, был и Владимир Леденев – участник знаменитой экспедиции Дмитрия Шпаро 30-летней давности.

На Северном полюсе рядом с флагом России были установлены флаги пяти регионов, чьи представители вошли в молодежную команду.

На заднем плане историческая палатка экспедиции Дмитрия Шпаро1979 г.

Десять минут привала – и снова в путь.

Рассказывая о пройденном и пережитом, руководители Клуба «Приключение» не стали скрывать и планов на будущее – в 2010 году должна состояться очередная – третья молодежная арктическая экспедиция. Принять в ней участие могут молодые люди в возрасте от 16 до 18 лет, имеющие опыт походов I категории сложности в любом виде туризма и принимавшие участие в соревнованиях «Лыжня России».

Заявки на участие в экспедиции с вашими координатами присылайте в редакцию, мы передадим их в Клуб «Приключение».

Традиционный кругосветный хоровод. В месте, где сходятся все 360 меридианов, совершить кругосветное путешествие можно всего за одну минуту.

СЛЕДИМ ЗА СОБЫТИЕМ
Слет на Воробьевых горах

Хотите получить приглашение в Москву, пожить несколько дней в общежитии МГУ, повидать столицу, университет и его аудитории, ректора, да еще и принять из его рук приз?

Ваше желание вполне может сбыться, если вы последуете примеру ребят, с которыми недавно познакомился в МГУ наш специальный корреспондент Станислав ЗИГУНЕНКО.

В актовый зал великолепной новой Фундаментальной библиотеки МГУ меня привело электронное приглашение на церемонию закрытия и награждения призеров и победителей Третьей Всероссийской интернет-олимпиады «Нанотехнология – прорыв в будущее».

Что такое олимпиада, каждому известно с незапамятных времен. А в наши дни, кроме спортивных успехов, на олимпиадах еще демонстрируют свои познания и умения юные таланты в области математики, физики, химии и прочих наук. Но при чем здесь Интернет и нанотехнологии?..

И вот я сижу в зале и вместе с другими присутствующими слушаю выступление ректора МГУ, который рассказывает, как родилась эта идея и что из нее получилось. Академик В.А. Садовничий, как и другие ведущие ученые России, весьма озабочен положением дел с образованием в стране. Единый государственный экзамен, как он считает, не позволяет оценить творческий потенциал выпускника. А ведь наша наука всегда отличалась тем, что опиралась на людей творческих, создававших оригинальные научные школы, имевшие известность во многих странах мира. И опускать планку ректору МГУ совсем не хочется.

Выступает ректор МГУ академик В.А. Садовничий.

Здание Фундаментальной библиотеки МГУ.

А потому он решил вместе с коллегами выявлять лучшие умы с помощью олимпиады. Интернет дает возможность продемонстрировать свои силы ребятам даже из самой далекой глубинки, а отличившиеся затем смогут оказаться на самом переднем крае науки, приложить свои силы к развитию самой передовой отрасли нынешних познаний – нанотехнологии.

Заместитель председателя оргкомитета олимпиады, декан факультета наук о материалах МГУ, академик Ю. Д. Третьяков с помощью цифр и диаграмм показал, как год от года олимпиада стремительно набирает обороты. «В соревновании приняло участие больше 6000 школьников, студентов и их учителей, – сказал он. – Это в 2,5 раза больше, чем в прошлом году. Они представляют 1400 населенных пунктов, причем не только России, но и еще 24 стран ближнего и дальнего зарубежья»…

Участники самого различного возраста. Так, скажем, свои силы в интернет-олимпиаде 2009 года попробовали даже ученики четвертого(!) класса. И хотя в силу очень уж юного возраста в призеры никто из них не попал, опыт участия в таких олимпиадах очень полезен.

Потом еще были приветствия лауреата Нобелевской премии академика B.Л. Гинзбурга, генерального директора Российской корпорации нанотехнологии РОСНАНО А.Б. Чубайса, представителей Госдумы России, администрации г. Москвы… И наконец, собрание перешло к самому приятному и волнующему моменту – награждению победителей и призеров. Их оказалось несколько десятков. Перечислить всех невозможно, поэтому дадим слово хотя бы некоторым из них.

Абсолютным победителем среди школьников по физике стала 10-классница Анастасия Гусач из г. Азова.

– Честно сказать, не ожидала такого результата, – сказала она. – Была рада уже тому, что попала в Москву на очный тур. И сокрушалась по поводу того, что не успела за отведенные полтора часа закончить решение всех задач. Кое-что осталось незавершенным…

Но, как выяснилось, другие ребята успели сделать еще меньше. А потому Настя, хоть и была в рейтинге после интернет-тура всего лишь семнадцатой, в конце концов, оказалась чемпионкой 2009 года.

Представитель Беларуси, 11-классник из г. Витебска, математик Егор Ясинский был по-мужски краток:

– Сюда попал, как все: в марте этого года зашел на сайт МГУ, увидел объявление об интернет-олимпиаде и тексты заданий. Попробовал их выполнить. Послал их по электронной почте и попал в зачетную десятку. Пригласили в Москву. И вот теперь я – призер…

Студент-химик из Оренбургского государственного университета Дмитрий Лазарев участвует в подобных соревнованиях не в первый раз:

– В прошлом году я не продвинулся дальше заочного интернет-тура. В этом году вот оказался в лауреатах. В следующем году, возможно, войду в число победителей…

– А зачем это вам надо?..

– Здесь собираются очень интересные люди, есть с кем и о чем поговорить. Кроме того, МГУ предоставляет для работы новейшее оборудование, и получить опыт работы на нем – большая удача. А кроме того, олимпиада на дает закиснуть мозгам. Главное ведь быть всегда в тонусе…

P.S.В заключение церемонии награждения академик В.А. Садовничий сообщил еще одну весьма приятную новость. Он решил вынести на ученый совет МГУ (и приглашает последовать своему примеру ректоров других вузов) предложение о том, чтобы ребята, получившие первые места в своих номинациях, могли поступить в МГУ и иные престижные учебные заведения страны и ближнего зарубежья без вступительных экзаменов, причем на бесплатное отделение. Вот это, пожалуй, самый лучший приз-сюрприз!

Кстати…

К ВАМ ПРИЕХАЛ НАНОКЛАСС…

По случаю возле библиотеки МГУ был припаркован специализированный трейлер, привлекавший внимание надписями на боках. Я заглянул внутрь и попал в… передвижной класс-лабораторию, где каждый желающий может познакомиться с новейшими приборами, освоить азы нанотехнологии.

Трейлер-лаборатория

С какими ничтожными величинами приходится иметь дело нанотехнологам, представитель Московского комитета по науке и технологиям Николай Цыганов пояснил на таком наглядном примере: «Вот вы, глядя в зеркало, машинально провели рукой по волосам, пригладили прическу. А за эту секунду ваши волосы подросли на нанометр»…

А дальше он рассказал, для чего нужен такой класс и как проводятся в нем занятия.

– К сожалению, даже столичные школы еще не обладают электронными микроскопами и прочим оборудованием, которое бы позволило школьникам получить хотя бы первое представление о том, что такое нанотехнология.

Вот и приходится ездить из школы в школу, демонстрируя все то лучшее, чем располагает отечественная наука. Приезжает такой трейлер в школу, паркуется и течение 1_2 дней, все, кто хочет, может послушать в таком классе ознакомительную лекцию по нанотехнологии, а потом выполнить любую из двух десятков лабораторных работ, дающих представление о методах, способах и возможностях нанотехнологии.

Объяснения в наноклассе ведутся с помощью компьютера, изображения с дисплея которого транслируются с помощью оптической системы на большой экран.