Текст книги "Юный техник, 2012 № 09"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 1 (всего у книги 6 страниц)

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}
№ 9 сентябрь 2012

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ
Вертолеты России

Так назывался специализированный аэросалон, прошедший недавно в очередной, уже в пятый раз в «Крокус Экспо». Для удобства иностранных посетителей его еще называли по-английски HeliRussia-2012.

На эту выставку слетелись вертолеты из 20 стран мира. В экспозиции были представлены как военные, так и гражданские машины. Причем именно гражданские вертолеты вызвали самый живой интерес. Ведь некоторые модели уже вполне доступны по цене – они стоят примерно как хороший внедорожник. И даже сами посетители HeliRussia 2012 добирались на окраину Москвы не только на метро и автомобилях. Некоторые прилетели сюда на своих собственных вертолетах, и для них организовали специальную вертолетную парковку. Пока такие стоянки в Москве еще редкость. Но организаторы говорят, что, как только разрешат полеты над столицей, вертолетные парковки появятся чуть ли не у каждого торгового центра.

Главная премьера салона – новый российский вертолет Ка-62. Холдинг «Вертолеты России» корпорации «Ростехнологии» представил новинку, которая должна поступить на рынок уже в 2014 году.

«Это первая российская машина, где реализована комплексная программа безопасности экипажа и пассажиров, – сказал журналистам директор программы Ка-62 Алексей Чижиков. – Бывают случаи, когда отказывает рулевой винт – для вертолетов классической схемы это фатальное явление. Вертолет же Ка-62 позволяет в случае, если скорость больше 80 километров в час, продолжить полет и осуществить посадку как самолет. Для этого у него особая конструкция шасси. Производство новой винтокрылой машины планируется развернуть на Дальнем Востоке…»

По словам генерального директора холдинга «Вертолеты России» Дмитрия Петрова, при разработке Ка-62 использовались новейшие технологии и современные материалы. Планируется, что лопасти винтов и планер в целом более чем на 50 % будут выполнены из полимерных композиционных материалов.

Нашлось в экспозиции место и ветерану – Ми-8АМТ.

Вертолет оснащается двумя турбовальными двигателями мощностью 1680 л.с. производства французской компании Turbomeca. Еще из особенностей конструкции – пятилопастной воздушный винт, усиленный фюзеляж и узлы крепления основных агрегатов, амортизационные кресла.

По словам генконструктора фирмы «Камов» Сергея Михеева, в XXI веке произойдет качественная смена вертолетов. На смену классическим, сравнительно тихоходным геликоптерам придут скоростные машины, сочетающие в себе возможности самолета и вертолета.

Взлетать и садиться они будут вертикально, а летать со скоростью около 500 км/ч на дальность до 1500 км без дозаправки.

В США вовсю идут испытания вертолета Sikorsky Х2, построенного по такой схеме. У нас завершается проектирование аналогичного, но более мощного вертолета Ка-92. Тот, кто первым сможет освоить массовое производство скоростных вертолетов, и станет хозяином мирового рынка винтокрылых машин.

Вертолеты Ка-02 (вверху) и Sikorsky Х2 (внизу).

Стоит подчеркнуть, что вертолеты – это те из немногих изделий российского машиностроения, которые широко эксплуатируются сегодня по всему миру, и популярность их все растет. Доказательством тому могут послужить хотя бы классические Ми-8. Все их модификации остаются в центре внимания не только на салоне, но и на мировом рынке. В минувшем году в 19 стран было экспортировано 262 вертолета. С 2011 года в Афганистан осуществляются поставки военно-транспортных вертолетов Ми-17В-5, оборудованных современным радиосвязным и навигационным оборудованием.

Произвела впечатление и серия необычных винтокрылых машин российско-чешского предприятия RUMAS.

Мы уже рассказывали вам об этой интересной фирме в репортаже о работе Московского авиационно-космического салона МАКС-2011. И даже познакомили с сыном главного конструктора Марком Масловым (подробности см. в «ЮТ» № 9 за 2011 г.). Теперь у нас есть возможность дополнить сведения о работе этого КБ. Все вертолеты КБ Маслова выполнены по той схеме, которая в новом веке станет доминирующей в вертолетостроении: укороченные несущие соосные винты и толкающий винт, расположенный в хвостовой части. Это обеспечивает высокую скорость и большую маневренность одновременно.

Российско-чешские вертолеты смотрятся почти игрушечными, но это серьезные машины, готовые занять свое место в ряду винтокрылов нового поколения.

Двухместный вертолет RUMAS-10 уже готов к серии полетов по программе предварительных испытаний. Ожидается, что они начнутся летом 2012 года.

 На салоне НеHRussia-2012, кроме базовой разработки RUMAS-10, были продемонстрированы и ее модификации, в частности противопожарный вертолет RUMAS-10F.

Кроме геликоптеров на выставке были представлены и автожиры. Моторы этих машин работают на обычном автомобильном бензине. Хранить их можно тоже в обычном гараже. И стоят они примерно столько же, сколько и автомобили чуть выше среднего класса – около 1,5 млн. рублей.

Кстати, попробовать себя в качестве пилота можно прямо на выставке, сев в тренажер, который дает наглядное представление, каково управлять воздушной машиной.

На выставке можно было увидеть еще и новинки навигационного оборудования, радиолокационного контроля, а также игрушечные вертолеты с пультами радиоуправления.

«Бог создал Россию для вертолетов», – сказал когда-то один из родоначальников мирового вертолетостроения Игорь Иванович Сикорский. Его сын Сергей, специально прилетевший на салон из США, мог убедиться в правоте своего знаменитого отца, а также в том, что вертолетостроение на родине его предков – область самых высоких технологий.

С. СЕРЕДИН

ИНФОРМАЦИЯ

ПАССАЖИРЫ «БИОНА». На созданном в Самаре биоспутнике «Бион-М1» осенью этого года впервые в мировой практике пройдут исследования на этапах запуска и посадки космического аппарата, сообщил заместитель директора Института медико-биологических проблем В. Бояринцев.

По его словам, полученные в результате экспериментов на «Бионе» данные позволят продлить профессиональное долголетие космонавтов, найти новые способы компенсирования неблагоприятных воздействий, которые испытывают космонавты в полете.

В течение 30-суточного полета, старт которого намечен на 10 сентября, будут проведены около 70 различных экспериментов.

Космонавтами на специализированном спутнике станут монгольские хомячки-песчанки, мыши, ящерицы гекконы и другие животные. Как отметил Бояринцев, на борту «Биона» будет больше «хвостатых космонавтов», чем было на борту «Фотона-М3», запущенного в сентябре 2007 года. «Мы рассматриваем «Бион» как своеобразный «ноев ковчег» со многими видами «пассажиров» – от низших микроорганизмов до позвоночных животных», – сказал он.

К сказанному остается добавить, что выполнение научной программы на аппаратах «Бион» началось в 1973 году. Всего было запущено 11 специализированных биоспутников, последний – в 1996 году. В космосе побывали 37 различных биологических объектов – от одноклеточных организмов до обезьяны. Благодаря исследованиям на «Бионах» был сделан вывод о возможности безопасного для человека пребывания в космосе сроком до года.

СОЗДАНО В РОССИИ
Дело ледоколов

На фото вверху макет ледокола «косого хода».

Россия расположена на земном шаре таким образом, что большинство портов у нас зимой замерзает. А потому, наверное, русские первыми и задумались над изобретением кораблей, которые бы могли прокладывать среди ледовых полей судоходные каналы.

Случилось это почти 150 лет тому назад. А недавно, спустя полтора века, наши конструкторы снова нашли, чем удивить мир.

«Пайлот» гражданина Бритнева

«Дело ледоколов зародилось у нас в России. Впоследствии другие нации опередили нас, но, может быть, мы опять сумеем опередить их, если примемся за дело.

Первый человек, который захотел бороться со льдами, был кронштадтский купец Бритнев», – писал адмирал С.О. Макаров в 1896 году, когда старался убедить правительство в необходимости постройки в России мощного линейного ледокола. Событие же, о котором писал адмирал, имело место в 1864 году. Осень тогда выдалась необычно затяжной. Финский залив замерз лишь частично, да так неудачно, что пароходное сообщение между столицей, островным Кронштадтом и Ораниенбаумом прекратилось, а проложить санный путь, как обычно делали с наступлением зимы, никак не удавалось – ледовый покров был недостаточно прочным.

В Кронштадте между тем подошли к концу запасы продовольствия, не хватало топлива; был вынужден прекратить работу даже Морской завод. Тогда власти и вспомнили, как тремя годами раньше кронштадтский купец и судовладелец М.О. Бритнев организовал перевозку пассажиров между Кронштадтом и материком на своих пароходах, которые сумели пробиться сквозь непрочный лед.

Обратились к нему. Тот, прислушавшись к совету так и оставшегося неизвестным изобретателя, приспособил для проводки судов портовый буксир «Пайлот», ограничившись небольшими переделками. Прямой форштевую часть ниже ватерлинии «подрезали» под углом 20 градусов, чтобы судно могло вползать на лед и давить его свой тяжестью.

И вот в апреле 1864 года газета «Кронштадтский вестник» сообщила, что винтовой пароход «Пайлот» почетного гражданина Бритнева открыл навигацию раньше, чем Финский залив очистился ото льда, доставив удобство пассажирам и перевозчикам грузов.

От гирь толку мало…

В 1866 году чины Морского ведомства задумали сравнить возможности «Пайлота» и ледокольного судна «Опыт», который колол лед специальными гирями, сбрасываемыми с борта. По свидетельству очевидцев, «гири падали, делали во льду отверстия, но раздвинуть разбитый лед ледоколу недоставало силы»… Таким образом преимущество осталось за «Пайлотом».

Столь убедительная демонстрация превосходства бритневского судна не подействовала ни на флотских инженеров, ни на судовладельцев. Еще некоторое время изобретатели предлагали более перспективные, по их мнению, проекты оснащения ледокольных судов всевозможными устройствами – например, циркульными пилами и закрепленными перед форштевнем катками, которые должны крушить лед перед судном. Предлагалось даже встраивать в корпус вертикальное колесо с шипами-лопастями. По задумке, эти шипы должны были дробить лед, захватывать обломки и поднимать на палубу, очищая фарватер. По другому замыслу, в носовой части надо было сделать наклоненную к воде плоскость, вроде широкого и плоского тарана, по которой лед станет сам заползать на верхнюю палубу. Впрочем, ни один из подобных прожектов так и не опробовали на практике.

Зато Бритнев в 1868 году переоборудовал в ледокол еще один буксир – «Бой». Оба судна, работая поодиночке и парой, заметно продлили навигацию в восточной части Финского залива и находились в эксплуатации полтора десятка лет.

В общем, изобретатель, идею которого подхватил расторопный купец, интуитивно угадал, каким должно быть ледокольное судно – со скошенным форштевнем, мощной паровой машиной и прочным корпусом, способным раскалывать лед таранными ударами и давить его собственным весом, расталкивая затем льдины под края судоходного канала.

Так что, проектируя «Ермак» – первый в России специальный корабль-ледокол, названный так в честь покорителя Сибири – казака Ермака, – вице-адмирал Макаров просто воспользовался опытом Бритнева.

Покорители Арктики

«Ермак» имел обтекаемый корпус, который при боковом сжатии льдов практически невозможно было раздавить, и нос, отдаленно напоминавший утюг. Этим «утюгом» ледокол наползал на льдины и раскалывал их.

«Ермак» прослужил верой и правдой аж до 1963 года. Мощные паровые ледоколы, например, советский ледокол «И. Сталин», построенный в 1939 году (водоизмещение 9 тыс. т, мощность 10 тыс. л. с.), – с котлами на угольном топливе могли находиться в море, не заходя в порт, около 20 суток. Аналогичные дизель-электроходы при равном запасе топлива – вдвое больше, до 40 суток.

В 1959 году наши судостроители спустили на воду первый в мире гражданский корабль с ядерной силовой установкой – ледокол «Ленин». Трехвинтовой ледокол имел водоизмещение 17 300 т и был способен продвигаться со скоростью 2 узла в ледяном поле толщиной до 2,4 м.

Этот ледокол мощностью 44 тыс. л. с. мог работать без пополнения запасов топлива 210 суток. Ведь суточный расход топлива составлял всего 200 г (при условии, что машины работали все время на полную мощность!), т. е. около 70 кг в год. Для любого другого ледокола такой же мощности годовой расход каменного угля выразился бы числом в 2,5 млн. раз больше – 175 тыс. т!

Ныне в нашей стране действует единственное в мире производственное объединение «Атомфлот», которому принадлежат самые мощные в мире ледоколы, в том числе самый большой атомоход «50 лет Победы», спущенный со стапелей в 2007 году.

В России построен и атомный ледокольно-транспортный лихтеровоз-контейнеровоз «Севморпуть» водоизмещением около 61 тыс. т и мощностью силовой установки 29,4 тыс. кВт, который способен двигаться самостоятельно во льдах толщиной до 1,2 м.

Он способен доставить за навигацию столько же груза, сколько перевозят сейчас 6–7 курсирующих в северных акваториях обычных транспортных судов.

Ледокол «косого хода»

Тем не менее, наши специалисты не забывают и о строительстве новых ледоколов, в том числе способных работать на мелководной Балтике. Так, недавно Прибалтийский судостроительный завод «Янтарь» и финская компания Arctech Helsinki Shipyard приступили к созданию уникального ледокола «косого хода».

Это невиданное ранее судно будет использоваться в первую очередь для борьбы с аварийными разливами нефти и спасательных операций. Корабль будет иметь асимметричный корпус и сможет двигаться не только вперед и назад, но и боком.

«При этом ледокол сможет проделывать проход во льду шириной около 50 метров», – сообщают финские специалисты из компании Aker Arctic Technology, которые и выдвинули идею косоходного ледокола в конце 90-х годов прошлого века.

Судно также будет оснащено специальным оборудованием для ликвидации аварийных разливов нефти, тушения пожаров, экологического мониторинга. Оно способно продвигаться в ровном льду толщиной один метр, благодаря общей мощности трех дизельных генераторов в 9 МВт.

Левый борт этого ледокола более выпуклый, нежели правый, – сообщают специалисты. Двигаясь им вперед, этот небольшой ледокол будет способен пробивать фарватер, позволяющий проводить даже супертанкеры водоизмещением в 120–170 тыс. т.

Судно предназначено для эксплуатации в сложных субарктических условиях, которые бывают зимою в восточной части Финского залива. Испытания нового судна планируется начать в феврале – марте 2014 года, то есть как раз 150 лет спустя после появления на Балтике «Пайлота» купца Бритнева.

И.ЗВЕРЕВ

ВОЗВРАЩАЯСЬ К НАПЕЧАТАННОМУ
Сам себе ремонтник?

Мы уже рассказывали вам о попытках исследователей создать саморемонтирующиеся материалы (см. «ЮТ» № 5 за 2012 г.). Однако тема оказалась настолько модной и насущно необходимой, что сообщения о новых исследованиях все продолжают поступать.

…То, что показал весной нынешнего года на заседании Американского химического общества профессор Университета Южного Миссисипи Марк Урбан, напоминало некий фокус. Он взял кусочек пластика и провел по нему ножом. И на глазах у всех присутствующих произошло маленькое чудо – царапина вдруг стала красной, как будто из нее выступила кровь, и постепенно начала затягиваться.

Эффект от внедрения такого материала в промышленность и обиход даст эффект, пожалуй, посильнее, чем демонстрации кусочка искусственной кожи, которую даже пуля не берет (см. подробности в «ЮТ» № 12 за 2011 г.). Саморемонтирующий материал понравится производителям и пользователям во многих отраслях техники и быта, уверен профессор. «Вечная» посуда, мобильные телефоны и ноутбуки, которые можно ронять сколько угодно – это меньшее из возможного.

К примеру, вовремя залеченное повреждение обшивки самолета, ракеты, корабля или подводной лодки поможет спасти сотни жизней. А саморемонтирующиеся на ходу, возрождающиеся, словно феникс из пепла, танки и прочая техника – давняя мечта военных.

Замена металла, стекла и бумаги пластиком стала в последнее время повсеместным явлением, отмечает Марк Урбан. Прежде всего синтетику ценят за прочность, малый вес и противодействие коррозии. Но и недостаток у большинства пластиков существенный: как только, скажем, автомобильное крыло получит повреждение при столкновении, его приходится менять целиком.

И вот теперь появляется саморемонтирующийся пластик. Как он действует? Вариантов, по крайней мере, два. В первом предполагается наличие в структуре особых капсул; при появлении царапины они лопаются и выделяют «лечащие» компоненты, которые со временем застывает на воздухе, ремонтируя повреждение. Во втором – восстановление начинается по команде со стороны. Команда М. Урбана пошла именно по этому пути, в качестве катализатора реакции используется солнечный свет, который попадает внутрь структуры материала только при ее нарушении.

Второй метод имеет преимущества перед первым хотя бы потому, что при включенных в материал лечебных компонентах от царапины можно избавиться лишь считаное число раз. В случае М. Урбана чисто теоретически число реабилитационных процедур не ограничено.

«Мать-природа наделила все биологические системы способностью к самовосстановлению», – заявил профессор журналистам. – К примеру, возьмите дерево. Если нанести ему повреждение, то на месте пореза образуется новая кора. А вспомните, как у нас с вами сами собой зарастают мелкие порезы и царапины… Некоторые системы невидимы для человеческого глаза. Одна из них позволяет ДНК «чинить генетические ошибки в генах. Теперь мы хотим научить тому же и произведенные нами синтетические материалы…»

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Карта темной материи

Астрономам удалось узреть невидимое. Несколько групп исследователей совместными усилиями начали составлять карту распределения темной материи во Вселенной.

Темная материя, как известно, – это невидимое вещество, которое проявляет себя исключительно благодаря гравитационному взаимодействию с галактиками.

На ее долю, согласно расчетам, приходится около 23 % общей массы Вселенной, в то время как «обычная» материя составляет лишь около 4 % массы. Все остальное приходится на не менее загадочную темную энергию.

О существовании темной материи и темной энергии, напомним, ученые догадались по косвенным фактам.

Согласно их расчетам, звездные объекты – галактики и их скопления – должны перемещаться, постепенно замедляя свое ускорение, полученное в результате Большого взрыва. Однако, как показали недавние спектральные замеры, дело обстоит как раз наоборот: чем дальше галактики удаляются от центра, тем выше становится их скорость.

Так получается потому, полагают теоретики, что темная материя воздействует на звездные тела своим гравитационным притяжением. А темная энергия, похоже, обладает свойствами антигравитации, то есть отталкивает от себя небесные тела.

Но если темная материя имеет столь огромную, хотя и невидимую массу, она должна где-то располагаться.

Где именно?

«Наши теории о темной материи исходят из того, что она должна образовывать сложную ячеистую структуру в глубинах космоса, между видимыми галактическими скоплениями, – рассказывает доктор Кэтрин Хейманс из Эдинбургского университета. – Общая теория гравитации Эйнштейна постулирует, что гравитация искажает пространство и время, поэтому по форме этих искажений мы можем делать выводы о существовании во Вселенной концентраций темной материи. Она как бы оставляет свою роспись на изображениях очень отдаленных галактик».

Современные оптические телескопы позволяют получить крупномасштабные карты звездного неба.

Астрономы франко-канадской обсерватории на Гавайских островах опубликовали самые крупномасштабные снимки космических объектов, указывающие на существование темной материи. Каждый снимок отображает участок неба протяженностью в миллиард световых лет.

Астрономы видят на снимках следы искажения гравитацией света дальних звезд, которые могут указывать на воздействие темной материи.

Четыре снимка были сделаны в разное время года; на них уместились изображения более 10 млн. галактик, свет которых подвергается гравитационному искажению. Масштаб изображений примерно в 100 раз превышает масштаб сходных фотографий, полученных с помощью орбитального телескопа «Хаббл» в рамках эксперимента Cosmic Evolution Survey (исследования по космической эволюции).

Кроме того, в своих работах Джеймс Аннис и его коллеги из Национальной лаборатории имени Ферми, а также коллектив под руководством Эрика Хаффа из университета Калифорнии в Беркли использовали материалы из последней коллекции так называемого Слоановского цифрового обзора неба (SDSS).

Проект SDSS начал свою работу в 2000 году. Его цель – картографирование всего ночного неба в Северном и Южном полушариях Земли. Основной инструмент исследований – 2,5-метровый широкоугольный телескоп американской обсерватории Апашпойнт. Сейчас уже картографировано около 35 % площади ночного неба.

Скопления галактик указывают на регионы с наибольшей плотностью темной материи.

В центре новой карты для масштаба приведено изображение Луны, а также участка звездного неба, картографированного ранее.

Обе группы исследователей использовали снимки из коллекции SDSS для изучения так называемых «космических сдвигов» – небольших искривлений потоков света, вызванных притяжением темной материи.

Большинство астрономов полагает, что каждая галактика обрамлена «поясом» – гало – из темной материи.

Такие пояса и не дают звездам и другим сгусткам материи разбежаться. Обнаружить же эти скопления темной материи удается потому, что частицы света, фотоны, испускаемые звездами, меняют траекторию движения при приближении к скоплению темной материи. И эту смену курса – «космический сдвиг» – замечают земные приборы. По величине сдвига можно судить и о массе темной материи.

На основании полученных данных каждая группа ученых составила свой вариант карты темной материи, а затем они сравнили полученные результаты. Их выводы совпали, что подтвердило правильность методики.