Текст книги "Юный техник, 2008 № 12"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 5 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 12 декабрь 2008

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ
Море, солнце, самолеты

Периодически, раз в два года, на Черном море, близ Геленджика, проходит международный авиасалон специализированной техники, где демонстрируются передовые достижения в области гидроавиации. Вот что увидел, побывав на уже седьмом по счету салоне «Геленджик-2008», наш специальный корреспондент Николай ЯКУБОВИЧ.

Гидросамолеты не случайно называют иногда «летающими лодками». Эти летательные аппараты считают родными для себя сразу две стихии – воду и воздух. Расцвет гидроавиации пришелся на 30-е годы прошлого века. Тогда пассажирские перевозки через океан и операции на море не мыслились без гидросамолетов. Предполагалось даже, что летающие корабли смогут брать на борт сразу сотни пассажиров и обеспечат им комфорт не хуже, чем на океанском лайнере. И аэродромы им не нужны – водных просторов на планете Земля предостаточно…

Но время шло, надежность сухопутных летательных аппаратов значительно возросла. А вот гидросамолеты, как оказалось, не могут взлетать и садиться в шторм, к тому же сравнительно быстро приходят в негодность в соленой воде. И гидроавиация стала сдавать свои позиции.

Оставалась, правда, небольшая ниша для относительно легких машин – самолетов-амфибий, которые могли садиться как на воду, так и на сушу. Но «погоды» в авиации они уже не делали.

Переосмысление ценностей произошло на рубеже веков, и тон этому задали российские авиаконструкторы, первыми в мире создавшие реактивные гидросамолеты. Показ своей работы они провели на первом международном форуме по гидроавиации, проходившем в 1996 году в курортном городе Геленджике. С той поры здесь регулярно собираются специалисты по гидроавиации со всего мира.

Звездой нынешнего салона, как и в прошлые годы, оказался самолет-амфибия Бе-200ЧС – мировой рекордсмен в своем классе. Ныне посетители смогли увидеть два Бе-200ЧС. Машины продемонстрировали забор воды (до 12 тонн на режиме глиссирования) и ее сброс над бухтой, имитируя тушение пожара. Зрелище впечатляющее.

Кроме того, самолет можно использовать для перевозки 43 пассажиров, спасательных операций на море и много для чего другого. Не случайно нашим самолетом заинтересовались покупатели из многих стран, особенно из островных государств, где нет места для сухопутных аэропортов. Полагают, что в ближайшие 15 лет за рубеж будет продано до 70 Бе-200 различных модификаций.

В небе над Геленджиком можно было также увидеть парные полеты амфибий Бе-200 и А-42ПЭ – поисково-спасательного варианта противолодочного самолета А-40. Скорость А-42ПЭ – до 770 км/ч, он может патрулировать на высотах от 100 до 2000 м, летать на расстояние до 11 500 км.

Легкий прогулочный гидроплан.

На стоянке и в полете демонстрировались также четырехместные амфибии Бе-103 и ЛA-8 «Флагман». Посетители салона могли ознакомиться и с поплавковым прогулочным гидропланом Че-15, легким самолетом на колесном шасси «Ястреб».

Специалисты, да и просто зрители обратили внимание на модели перспективных самолетов-амфибий, разрабатываемых специалистами Таганрогского авиационно-технического комплекса имени Г.М. Бериева. Особенно впечатляла модель самолета будущего Бе-2500, способного поднимать до 1000 тонн груза. Таким образом, близка уже к осуществлению мечта Георгия Михайловича Бериева, еще в 60-е годы XX века прогнозировавшего развитие гидросамолетов-гигантов, которым будет нипочем стихия, для которых утратит свою силу термин «нелетная погода».

Впервые в Геленджике были представлены иностранные летательные аппараты – поплавковый гидросамолет «Караван» компании «Цесна» и вертолет R-44 фирмы «Робинсон».

Внимание посетителей выставки привлекли также легкие аппараты на воздушной подушке. Один из них – четырехместный катер «Виктория» – успешно участвовал в показательных выступлениях, оставляя за собой белый шлейф водяной пыли.

Модель перспективного гидросамолета Бе-2500, который сможет принимать на борт сразу 1000 т груза.

Из воды на сушу выкатывается самолет-амфибия Бе-103.

Зарубежный гость – вертолет на поплавках R-44фирмы «Робинсон».

ИНФОРМАЦИЯ

УЛЬТРАФИОЛЕТ ВМЕСТО ХЛОРАстали применять для очистки воды в Санкт-Петербурге. «Наш город – первый в мире мегаполис, который абсолютно всю питьевую воду обрабатывает исключительно ультрафиолетом», – сообщил генеральный директор ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» Феликс Кармазинов. Это важно для здоровья людей, поскольку хлор, хотя и является прекрасным средством дезинфекции, не полезен для человеческого организма.

АВТОБУСЫ ИЗ БРАЗИЛИИвскоре появятся на улицах городов России. «Группа «ГАЗ» и бразильская компания «Марко Поло» приступили к производству российских автобусов улучшенного качества», – сообщил директор совместного российско-бразильского предприятия «Русские автобусы Марко» Юрий Кайо. Совместным предприятием уже выпущены первые 750 автобусов «Реал». В следующем году их будет произведено 1500, а выход на проектную мощность – 3000 автобусов ежегодно – запланирован на 2010–2011 годы.

ПЕРЕХОД НА ПРОФИЛЬНОЕ ОБУЧЕНИЕначинается в московских школах. Старшеклассники в 2009–2011 годах опробуют методику, согласно которой они смогут выбирать ряд предметов для углубленного изучения, а базовые учебные курсы будут изучать в сокращенном виде. В школах также планируется возродить систему профориентации.

ДЛЯ УСТАНОВКИ МОРСКИХ БУРОВЫХна судостроительном заводе им. III Интернационала в Астраханской области спущен на воду понтон «Севан», предназначенный для транспортировки по Каспийскому морю крупногабаритных грузов массой до 5500 т. Главная задача нового судна – транспортировка ледостойкой стационарной платформы по Волго-Каспийскому каналу. Эта платформа станет основой для буровой, которая начнет разработку нефтегазового месторождения им. Ю. Корчагина на Каспии.

ОСТОРОЖНО, ВИРУСЫ!Производители вирусных программ прогнозируют дальнейший рост количества «троянов», «червей» и иных программ-паразитов, наносящих вред компьютерам. По всему миру растет число хакеров, и на смену любителям пришли профессионалы, имеющие от своей деятельности большую выгоду. Большинство вирусов несут теперь на себе нагрузку в виде спама или вообще скачивают информацию из вашего компьютера для конкретных заказчиков.

ЭЛЕКТРОННЫЕ ДНЕВНИКИв скором времени должны появиться у школьников Москвы и Подмосковья. Их родители в реальном режиме времени будут получать на домашние компьютеры или даже на мобильные телефоны сообщения о том, какие именно оценки получили сегодня их сын или дочь. Первые эксперименты, проведенные в 30 школах Москвы, показали, что появлением электронных «досье» больше всего довольны родители. А вот ученики и учителя – не очень. Ученики потому, что весть об их проделках немедленно становится известной родителям. Учителя же потому, что им добавилось работы – теперь приходится дополнительно заниматься рассылкой электронных сообщений.

СОЗДАНО В РОССИИ
Сверхкомпьютер для «Сатурна»

Последние годы наука и промышленность России активно вооружаются суперкомпьютерами – самыми мощными и быстрыми вычислительными машинами, которые только существуют на свете. Эти комплексы, кажется, умеют все – прогнозировать погоду у предсказывать изменения климата, определять запасы полезных ископаемых, восстанавливать исторические события и даже моделировать ядерные взрывы. Недавно наши специалисты в Рыбинске нашли им еще одну работу.

Именно в этом городе, на научно-производственном объединении «Сатурн», только что запущен в эксплуатацию самый мощный суперкомпьютер в промышленности России и СНГ. Называется он «АЛ-100» и способен производить 14,3 терафлопа, или 14 триллионов, операций в секунду. Создание вычислительного комплекса – результат совместной работы ОАО «НПО «Сатурн» и компаний КРОК, IBM, Intel, АРС by Schneider Electric.

Для чего понадобился суперкомпьютер объединению, которое занимается в основном производством авиадвигателей? «Во-первых, он позволяет существенно сократить сроки и затраты при создании нового агрегата, – отметил генеральный конструктор ОАО «НПО «Сатурн» Михаил Кузменко. – Прошли уже те времена, когда конструирование велось методом проб и ошибок. Ныне созданию новой машины предшествует ее математическое моделирование на суперкомпьютере»…

Во-вторых, суперкомпьютер позволяет наглядно увидеть те процессы, которые, как казалось еще недавно, моделированию не поддаются. Взять хотя бы процессы, происходящие в камере сгорания. Каково тут распределение температур? Как именно раскаленные газы атакуют лопатки газовой турбины?.. Эти явления описывают сложнейшие уравнения, для решения которых обычному компьютеру потребовались бы годы.

«Проект нынешнего вычислительного комплекса готовился на самом высшем уровне, – сказал руководитель проекта Юрий Зеленков. – Формирование требований к создаваемому суперкомпьютеру и выбор оптимального варианта решения путем тестирования проводились специалистами компании КРОК совместно с сотрудниками ОАО «НПО «Сатурн» в Центре тестирования IBM в Монпелье (Франция)»…

Почти год над проектом работало большое количество квалифицированных специалистов. В итоге был создан высокопроизводительный комплекс-кластер на базе суперкомпьютера IBM System Cluster 1350с пиковой производительностью 14,3 терафлопа. Основой его стали 4-ядерные процессоры Intel, объединенные высокоскоростной сетью. Всего кластер включает в себя 1344 ядра Intel Хеоnи 1344 GB оперативной памяти.

Работоспособность вычислительного комплекса обеспечивает комплекс, включающий в себя системы бесперебойного электропитания, сверхточного кондиционирования, автоматического газового пожаротушения.

Теперь авиадвигатели НПО «Сатурн» получают путевку в небо при помощи нового суперкомпьютера « АЛ-100».

НПО «Сатурн» и до этого славилось своими изделиями во всем мире. Так, в настоящее время проходят летные испытания три новых двигателя, предназначенных как для гражданской, так и для военной авиации. Совместно с компанией Snecma Safrangroup (Франция) создан современный турбовентиляторный двигатель SaM 146 для нового российского регионального самолета SSJ, отвечающий самым строгим международным нормам. Уже выполняет испытательные полеты многофункциональный истребитель Су-35 с новыми двигателями 117С. По заказу индийских ВВС создан универсальный газотурбинный двигатель пятого поколения AЛ-55, который по принципам конструирования не имеет аналогов в отечественном авиастроении. И на очереди новые, еще более совершенные конструкции…

К сказанному остается добавить, что в мировой практике многие суперкомпьютеры имеют собственные имена. «АЛ-100» получил свое имя в честь столетия со дня рождения основателя НПО «Сатурн», видного ученого и конструктора Архипа Люльки.

Владимир ЧЕРНОВ

Кстати…

В СПИСКЕ ЛИДЕРОВ

Компьютерные мощности мира стремительно растут день ото дня. Если в конце прошлого века к категории суперкомпьютеров относили вычислительные комплексы, которые имели в своем составе сотню-другую процессоров, то сейчас процессоры считают тысячами, а число операций стали исчислять триллионами.

Более того, в последней, 31-й редакции списка самых мощных вычислителей мира Тор500 указано, что ими уже преодолен петафлопный барьер. А один петафлоп – это, между прочим, 1000 триллионов (или миллион миллиардов, короче – 10 ¹⁵) операций с плавающей запятой в секунду!

Чемпионом стала новая система Roadrunner от IBM, установленная в Лос-Аламосской национальной лаборатории Министерства энергетики США. Ее быстродействие составляет 1,026 петафлопа – это новый рекорд производительности.

Победитель обошел известный суперкомпьютер IBM BlueGene/L, который установлен в Ливерморской национальной лаборатории и имеет быстродействие 478,2 терафлопа. Среди пятерки лучших – все из США – также новый IBM BlueGene/P (450,3 терафлопа) из Аргоннской национальной лаборатории, новый SunBlade х6420 Ranger (326 терафлопов) из Компьютерного центра Техасского университета и Cray ХТ4 Jaguar (205 терафлопов) из Окриджской национальной лаборатории.

Россия в рейтинге Топ500 представлена девятью системами (в списке 2007 г. было представлено 7 систем) и вместе со Швецией занимает 7-е место в списке стран (9-я позиция в рейтинге стран Топ500 в 2007 г.), располагающих самыми высокопроизводительными компьютерами. При этом все российские системы, вошедшие в список Тор500, построены на двух– и четырехъядерных процессорах Intel: на четырехъядерных процессорах Intel Хеоn серии 5400 (3 кластера), Intel Хеоn серии 5300 (4 кластера), на двухъядерных процессорах Intel Хеоn серии 5100 (1 кластер) и одна система на Intel Itanium 2 серии 9100.

Совокупная пиковая производительность российских систем увеличилась на 57 % по сравнению с показателями 2007 года и составила 215 терафлопов. Тройку лидеров российских суперкомпьютеров возглавляет кластер Научно-исследовательского вычислительного центра Государственного университета имени М.В. Ломоносова (МГУ), созданный в рамках программы СКИФ-ГРИД Союзного государства России и Белоруссии и занимающий 36-ю строку в списке Топ500.

Второй наш суперкомпьютер Межведомственного суперкомпьютерного центра РАН, построенный на основе блейд-серверов HP ProLiant BL460c на базе четырехъядерных процессоров Intel Хеоп 5365, занимает 56-ю строку списка Топ500 и обеспечивает пиковую производительность, равную 45,1 терафлопа. На третьей позиции среди российских систем – кластер Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ).

У ВОИНА НА ВООРУЖЕНИИ
Как заглянуть за горизонт?

В последней трети XX века в разных концах огромного Советского Союза – в казахских степях и на полях Подмосковья, на Кольском полуострове и в Крыму, в Прибалтике и в Закавказье, у Байкала и у Северного Ледовитого океана – выросли громадные железобетонные призмы, вызывающие ассоциации с какими-то фантастическими укреплениями. Понадобились же они вот для чего…

С появлением межконтинентальных баллистических ракет (МБР), способных долететь до любой точки земного шара за 30–40 минут, появилась необходимость узнавать об этих запусках как можно раньше. Подвесить над ракетными шахтами потенциального противника спутники-шпионы? Но, во-первых, такие спутники в случае начала военных действий были бы уничтожены в первую очередь. Во-вторых, большую часть МБР военные стали размещать на ракетовозах, в ракетных поездах и на атомных субмаринах, способных производить пуски из-под воды в любой точке акватории Мирового океана. Уследить за ними просто невозможно.

Планета же наша, как известно, круглая, а потому даже боевые головки МБР, летящие на большой высоте, выходят из-за горизонта, когда до цели им остается лететь не более 5000 км – то есть минут 15–20. И за это короткое время нужно успеть понять, что именно летит, и постараться сбить как можно больше боеголовок противника.

Вот тогда и было принято решение о создании сети загоризонтных радаров дальнего действия. Об этих секретных системах долгое время писать было нельзя, но со временем информация стала доступна.

Чтобы заглянуть за горизонт, ученые и конструкторы воспользовались природным зеркалом – ионосферой. Оно расположено на высоте около 100 км и обладает способностью отражать радиоволны на частотах от 5 до 28 МГц. В этом диапазоне и работают загоризонтные радары.

При этом, как известно, схема работы локатора такова. Он посылает в пространство направленный радиолуч. Часть излучения отражается ионосферой и попадает на цель. Отразившись от нее, радиоволна возвращается назад и улавливается приемной антенной. Очевидно, что лишь очень-очень небольшая часть посланного импульса, пройдя 5000 км, отразившись от полуметрового объекта сложной формы и пройдя еще 5000 км в обратном направлении, попадет на приемную антенну. Значит, передатчик должен быть мощным, а приемник – очень чувствительным. Но как этого добиться? Только ростом размеров антенн!

Хорошо, а отслеживать цели как? Поворачивая антенну? Вариант, подходящий для радиотелескопов и дальней космической связи, в боевых системах неприменим: 65-метровую поворачивающуюся «тарелку», подобную той, что используется для космической связи в районе подмосковных Медвежьих Озер, или 75-метровую в Евпатории вывести из строя проще простого! Кроме того, места для радиотелескопов и радаров ПРО выбираются по совершенно разным критериям. Например, если в первом случае можно поискать, где ветра послабее и снега поменьше, то во втором на выбор влияет уже в первую очередь военная необходимость…

В итоге радиоконструкторам удалось создать неподвижные антенны, луч которых все же позволяет отслеживать быстролетящие объекты. Это ФАР – фазированные антенные решетки. Они состоят из большого количества ненаправленных передающих (или приемных) антенн, сигнал на которые подается (или с них снимается) в определенной временной последовательности. В результате суммарный волновой фронт может быть мгновенно развернут относительно плоскости антенной решетки.

При достаточно большом количестве единичных элементов ФАР способна отслеживать множество объектов, идущих с различными скоростями в разных местах поля обзора, различать отдельные цели в плотной группе… Достоинства ФАР так велики, что практически все современные радиолокационные станции – стационарные и подвижные, корабельные и самолетные – используют именно такие антенны.

Однако есть у антенных решеток и недостатки. Главный «минус» ФАР – малый коэффициент усиления, поскольку излучение от ячеек решетки идет во все стороны, а не концентрируется в нужной. В результате для той же дальности приходится увеличивать мощность передачи и чувствительность приема. Поэтому нынешние противоракетные локаторы, повторим, чудовищно мощны и огромны.

Тем не менее, сегодня на вооружении Войск ракетно-космической обороны Российской Федерации стоят несколько типов РЛС, способных обнаруживать и отслеживать баллистические ракеты противника, наводить на них наши противоракеты. Кроме того, их можно использовать (и используют) для слежения за космическими объектами.

У Мурманска, Мукачева, Севастополя, Иркутска и на противоракетном полигоне у озера Балхаш долгое время работают наиболее старые станции «Днепр». Дополнить или заменить их должны новые «Дарьял-УМ».

Недавно на самом важном – северном направлении, в Печоре, построена первая станция типа «Дарьял». Вторая такая же (в Габале) прикрыла южное направление.

Совсем недавно появились первые сообщения и о новой радиолокационной станции системы предупреждения о ракетном нападении «Воронеж-М», строительство которой в 2006 году было закончено в Ленинградской области, в районе поселка Лехтуси.

Антенна РЛС « Воронеж» в Лехтуси имеет размеры с многоэтажный дом.

Эта РЛС уникальна уж тем, что на ее создание затрачено всего лишь два года, в то время как РЛС прошлого поколения строились от 5 до 9 лет. Такое стало возможным благодаря новой технологии конструирования и сооружения подобных станций, пояснил главный конструктор «Воронежа» Валерий Карасев из Радиотехнического института имени академика А.Л. Минца.

«Современная аппаратура настолько компактна, что ее легко можно разместить в небольших быстровозводимых модулях или контейнерах, – рассказал Валерий Иванович. – Таким образом «Воронеж-М» представляет собой антенну и несколько контейнеров с электронным оборудованием, которые собираются на предприятии и уже в готовом виде доставляются для монтажа на стройплощадку».

Схема действия загоризонтной РЛС.

Эта особенность радиолокационных систем нового поколения дает возможность не только значительно сократить расходы на их создание, но и более чем на 40 % снизить затраты на содержание.

Немаловажен и тот факт, что обработка полученных сигналов на станции производится в цифровом виде. Аппаратура не только миниатюрная, так она еще и более точная, нежели использовавшаяся ранее аналоговая. Но своим техническим характеристикам «Воронеж» превосходит станции «Днепр» и «Дарьял», которые были созданы в советское время, и способна контролировать территорию от Шпицбергена на севере до Марокко на юге. Причем она видит не только ракеты, но и самолеты или вертолеты.

Обслуживают станцию всего 15 человек, в то время как для «Дарьяла» требовалось 2000 сотрудников. Кроме того, «Воронеж» потребляет гораздо меньше энергии – 0,7 мегаватт («Дарьял» – 50 мегаватт).

В. ЧЕТВЕРГОВ