Текст книги "Юный техник, 2002 № 01"

Автор книги: Юный техник Журнал

сообщить о нарушении

Текущая страница: 3 (всего у книги 6 страниц)

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО ИЗ КОСМОСА. Японские ученые провели успешные лабораторные испытания технологии передачи на Землю электроэнергии из космоса в виде электромагнитных волн. Специалисты Национального управления по исследованию космического пространства (НАСДА) и университета г. Киото создали генератор в виде шестигранной плиты, оснащенной солнечными батареями. Их, имитируя свет солнца, освещали несколько десятков мощных ламп. Световая энергия преобразовывалась в электричество, а затем в виде микроволновых сигналов передавалась на приемную антенну, где вновь превращалась в электричество. Подобные генераторы уже к 2020 году предполагается устанавливать на спутниках, которые, вися на высоте около 36 тысяч км над одной точкой поверхности планеты, будут перерабатывать энергию Солнца и передавать ее на приемную антенну в виде гигантской тарелки как минимум 4 км в диаметре.

СПОРТЗАЛ В САМОЛЕТЕ. По заказу нескольких крупнейших авиакомпаний, начато строительство первых в мире гигантских аэробусов, в которых оборудуются отдельные кабины, подобные комфортабельным номерам в гостиницах с мебелью и душем. На двух палубах самолета, кроме обычных сидений, разместятся детские игральные комнаты, универмаг, казино и спортзал, где можно будет даже сыграть в мини-футбол.

ДЕСАНТ БАКТЕРИЙ. Микробиолог Джулиан Хизкокс из Университета Ридинг заявила, что генная инженерия готова к завоеванию… Марса. Генетики намерены создать новую бактерию, которая, будучи десантирована на Марс, начнет разъедать его каменную поверхность, высвобождая углекислый газ. Это должно привести к глобальному потеплению и увлажнению атмосферы планеты, а в итоге – к созданию благоприятных условий для жизни землян. Правда, до этого стоило бы выяснить, нет ли на Марсе собственных бактерий. И как будет происходить их взаимодействие с земными? Как бы мы не получили в результате межпланетного симбиоза некий гибрид, по сравнению с которым сибирская язва и чума покажутся не опаснее возбудителей гриппа…

ИЗ ГАЗА – АЛМАЗЫ?! Австралийские ученые изобрели устройство, которое способно не только на 70 % уменьшить выброс вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах автомобиля, но и превращать их в промышленные алмазы. Теперь владелец авто, оснащенного устройством, периодически будет снимать специальный фильтр с накопленным углеродом, складывать его у себя в гараже, а затем, подобно стеклотаре, сдавать на завод и получать за это деньги.

С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА
Бесшумные и бесследные

В Цусимском бою в броненосец «Орел» попало полтораста крупнокалиберных снарядов, ими выбило почти всю артиллерию, разрушило надстройки, но корабль уцелел. 14 ноября 1941 года всего одна торпеда немецкой подводной лодки У-81 угодила в английский авианосец «Арк Ройаль», и спасти его не удалось. Как же возникло это страшное морское оружие, во что оно превратилось сейчас?

С кораблями случается всякое – они сталкиваются, разбиваются на рифах, выгорают, взрываются, но самыми опасными бывают пробоины в подводной части корпуса. Это хорошо знали и этим пользовались военные моряки с древнейших времен.

В XVIII столетии появилось новое средство для нанесения удара из глубины – подводная лодка. В 1775 году, во время войны английских колоний в Северной Америке за независимость, скромный учитель Д. Бушнелл сделал крохотную яйцеобразную одноместную субмарину «Тортю». Ее вооружили бочонком с 65 кг пороха и взрывным часовым механизмом.

А в 1801 году, во франко-английскую войну, обосновавшийся в Париже американец Р. Фултон построил подводную лодку «Наутилус» (рис. 1) и оснастил ее гарпуном, втыкаемым в подводную часть корпуса вражеского судна, после чего подрывали укрепленную на нем мину.

Рис. 1

Это оружие Фултон окрестил «торпедо» – так именуют ската, поражающего добычу мощным электроразрядом. Опыты Фултона успеха не имели. Зато осталась идея и название будущего оружия. До его создания техника того времени еще не доросла. Стали пробовать более простые способы. Например, быстроходный катер поражал противника миной на длинном шесте. Мина взрывалась, а катер уходил. Таким способом Россия сковала турецкий флот в войне 1877–1878 гг.

Подобные средства ближнего боя были опасны и нападающим, поскольку им приходилось вплотную сближаться с противником, рискуя самим пострадать от ударной волны, вызванной взрывом своего же оружия. Положение изменилось лишь после появления компактных двигателей. В 1865 году кронштадтский фотограф И. Александровский, создатель одной из первых отечественных субмарин, спроектировал для нее самоходный подводный снаряд с пневматической силовой установкой. Руководители морского ведомства не сумели оценить новинку, которая могла бы дать России огромное превосходство на море, но всего год спустя офицер австро-венгерского флота М. Луппис обратился к служившему на заводе в Фиуме англичанину Р. Уайтхеду с предложением разработать самодвижущийся снаряд для поражения вражеских судов из-под воды. Уайтхед с двумя рабочими и двенадцатилетним сыном создал снаряд всего за два года. Он назвал его «Торпедо» – в память о мине, изобретенной Фултоном. Первая торпеда была длиной 3,3 м, диаметром 35,5 см и весила 110 кг. В носовой части находилось 8 кг взрывчатки. Баллон со сжатым воздухом и двухцилиндровая расширительная машина, приводящая в движение гребной винт, обеспечивали ей скорость 7 узлов (узел – одна миля, или 1852 м/ч) на дальности 650 м.

Казалось бы, немного. Но эксперты поняли, что перед ними механическое чудовище. Достаточно ему попасть в цель, и любой, самый мощный и дорогой, корабль пойдет на дно.

Денег на совершенствование торпед решили не жалеть. Мастер того же завода по фамилии Обри установил на ней гироскоп, связанный с рулями, удерживающими ее на курсе, а затем изделие Уайтхеда оснастили гидростатом для хода на заданной глубине. Все это были, по меркам своего времени, приборы сверхсложные и точнейшие. В общем, торпеда превратилась в своеобразную микросубмарину, управляемую по заданию, заложенному торпедистами перед выстрелом. За боевой проверкой торпеды дело не стало.

…В ночь на 14(26) января 1878 года капитан второго ранга С. Макаров доставил на пароходе «Великий князь Константин» к занятому врагом Батуму катера «Чесма» и «Синоп». Они подкрались к турецкому кораблю «Интибах» и отправили его двумя торпедами на дно.

К концу XIX века торпеды взяли на вооружение все основные флоты мира. Но военные суда совершенствовались. Возросли их огневая мощь и скорость. Подобраться на расстояние торпедного выстрела стало трудно. Да и в случае попадания суда, разделенные на множество водонепроницаемых отсеков, тонуть не спешили. В 1876 году Уайтхед выпустил улучшенные торпеды с зарядом 36 кг, скоростью 17 узлов на дистанции 800 м. Совершенствовать их далее стало невозможно. Для увеличения скорости в два раза мощность двигателя требовалось увеличить не менее чем в восемь раз! Соответственно возрастал размер и вес баллона со сжатым воздухом. Между тем моряки желали многократного увеличения скорости и дальности.

Казалось, развитие торпеды зашло в тупик, но в 1899 году лейтенант русского флота И.И. Назаров нашел способ многократного увеличения запаса ее энергии за счет сжигания горючего и впрыскивания воды. Объем получавшейся смеси пара и продуктов сгорания в сотни раз превышал объем сжатого воздуха.

Новые торпеды называли парогазовыми (рис. 2).

Рис. 2

Внутри них находилось несколько резервуаров, в которых держали сжатый воздух, примерно 50 л пресной воды и топливо – керосин либо спирт. После выстрела они подавались в подогреватель, смешивались и поступали в цилиндры компактной расширительной машины (рис. 3).

Часто применяли два соосных гребных винта, вращающихся в разные стороны. Это избавляло торпеду от постоянного сноса в сторону. Переделанная таким образом английская торпеда Мк.8 калибром 533 мм и длиной 6,7 м имела скорость 45 узлов и дальность более 4 тыс. м. Советская парогазовая торпеда образца 1941 года развивала скорость 94,5 км/ч и долгое время оставалась самой быстроходной в мире.

Но не только в скорости дело. Парогазовые торпеды оставляли за собой хорошо заметный пенный след. Видя его, атакуемые корабли энергично маневрировали и открывали ураганный огонь, что часто спасало их от гибели.

В 1942 году в СССР появилась «бесследная» электрическая торпеда ЭТ-45, развивавшая скорость 54 км/ч на дальности 4000 м, с зарядом в 400 кг. Любопытная особенность торпеды – биротативный электродвигатель. Его ротор и то. что должно называться статором, вращаются в противоположные стороны и непосредственно приводят в действие гребные винты. Это значительно уменьшало вес двигателя, избавляло от необходимости иметь сложные механические передачи.

Свинцово-кислотную аккумуляторную батарею торпеды удалось значительно облегчить. Поскольку срок жизни торпеды невелик, покрытые активной массой свинцовые пластины сделали предельно тонкими и разделили не пластмассовыми сетками, как обычно, а тончайшим пористым ольховым шпоном.

В 1938 году в нашей стране была испытана торпеда, автоматически наводящаяся на шум корабля. Тогда довести ее до серийного производства не удалось. В 1942 году такие торпеды появились у немцев, и это едва не привело к полной океанской блокаде Англии и США.

Двигатель парогазовой торпеды из-за необходимости выбрасывать продукты сгорания, преодолевая давление воды, глохнет уже на глубине 20–30 м. Электрические торпеды этого недостатка лишены, поэтому в сочетании с системой самонаведения их можно применять и против подводных лодок (рис. 4).

Рис. 4. Современная электроторпеда:

_{1 – винт; 2 – двигатель; 3 – батарея; 4 – командное устройство; 5 – боевой заряд; 6 – система самонаведения; 7 – акустическая антенна.}

В послевоенные годы торпеды принялись оснащать новыми энергетическими установками. Их калибр возрос до 550, а то и до 609 мм, длина до 8 м, масса боевого заряда достигла 560 кг, а в 60-е годы появились и атомные заряды.

Корни многих из этих разработок уходили в 30-е годы, к работам немецкого профессора Г. Вальтера, разработавшего в 1937 году парогазовую турбину, увеличившую подводную скорость субмарин до 25 узлов. В ней перекись водорода высокой концентрации разлагалась катализатором на водяной пар и кислород. Он подавался в камеру сгорания вместе с жидким топливом и пресной водой. Получившаяся раскаленная парогазовая смесь устремлялась под высоким давлением в турбину, а после употребления охлаждалась. Пар превращался в воду и возвращался в камеру сгорания, а углекислота удалялась за борт.

Двигатели Вальтера нашли применение и в торпедах. Например, советская «53–65» при скорости 44 узла преодолевала 22 тыс. м, а при 68-узловой – 12 тыс. м. В современной, 1990 года, английской газотурбинной торпеде «Спиершфиш» используется жидкое топливо, содержащее окислитель. Оно обеспечивает ход в 80 узлов, а продукты сгорания бесследно растворяются в морской воде.

На новые электроторпеды поставили батареи, электролитом которых служит забортная морская вода. Такова советская самонаводящаяся СЭТ-72 калибром 400 мм и длиной 4,5 м, принятая на вооружение в 1972 году. У нее источником тока стала батарея с анодами из магниево-ртутного сплава и катодами из хлористого серебра, а электролит (он же охладитель) – забортная вода. СЭТ-72 развивает 40 узлов, проходит 8 тыс. м и способна поражать подводные лодки на глубинах до 450 м.

В погоне за скоростью конструкторы подводного оружия обратились и к реактивной технике. Они экспериментировали с твердотопливными двигателями, у которых, как у ракет, в хвостовой части находятся шашки из пороха. Но этим сходство ограничивается. В сопло подводной ракеты подается вода. Образующаяся смесь пара и газа вырывается из сопла и движет торпеду. Такие системы просты, надежны, но действуют недолго. В подобных агрегатах могут применяться и вещества, например натрий, бурно реагирующие с морской водой, что позволяет достигать максимально высоких скоростей.

В начале 60-х годов американцы занялись проектированием реактивной твердотопливной торпеды на скорость до 100 узлов. Опыты заняли немало времени, и на них израсходовали внушительные средства, однако об успехах разработчики пока не сообщали.

Тогда же, в 1963 году, подобное оружие начали создавать и в Советском Союзе. Противолодочную ВА-11 «Шквал» длиной 8,2 м и калибром 533 мм оборудовали удачным твердотопливным реактивным двигателем, к тому же после выстрела торпеду окружает газовое облако – своего рода смазка, уменьшающая сопротивление воды. В результате «Шквал» буквально летит под водой со скоростью 194 узла, или 350 км/ч! Поскольку ничего подобного ни у кого не было и нет, в 2000 году американцы, по некоторым данным, попробовали получить информацию о ней методом «плаща и кинжала». Впрочем, удивительно, что они не создали ее раньше всех. Ведь еще в 1921 году живший в Америке крупнейший специалист в области гидродинамики профессор Д.П. Рябушинский поместил в поток воды тело, оснащенное спереди чем-то похожим на свиной пятачок. В воде образовалась длинная сигарообразная кавитационная полость (рис. 5).

Снабженное «пятачком» обтекаемое тело испытывало при образовании полости ничтожно малое сопротивление. Вот только переходу на такой режим движения предшествует период резкого, в сотни раз, роста сопротивления. И хотя опыты Рябушинского были известны всем, за полвека нигде в мире, кроме России, не нашли способа разгона тела до скорости, необходимой для выхода на режим кавитации.

И. БОЕЧИН

Рисунки А. КАТКОВСКОГО и А. ИЛЬИНА

ВЕСТИ С ПЯТИ МАТЕРИКОВ

ОПЕРАЦИЯ ПО ТЕЛЕФОНУ проведена недавно во Франции. Команда хирургов, ее выполнявшая, находилась в США. С помощью Интернета и других коммуникационных линий врачи руководили роботом-манипулятором, который блестяще провел пересадку желчного пузыря пациентке, находившейся на опeрационном столе в Страсбурге.

Несколькими неделями ранее подобная операция была проведена и в римской клинике. Таким образом постепенно входит в обиход технология, которая позволит специалистам следить за здоровьем своих пациентов, находящихся за тысячи километров.

Говорят, что в будущем такая методика может оказаться полезной, например, для врачебной помощи космонавтам, подводникам, полярникам, да и другим, находящимся в прямом смысле в зоне недоступности.

И НА СОЛНЦЕ НЕ ЖАРКО. В одну из последних моделей автомобиля BMW немецкие конструкторы теперь по заказу устанавливают панели с солнечными элементами. От них работает кондиционер машины, не позволяя салону перегреваться даже во время стоянок на солнце пеке.

НОВЫЙ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС, способный производить 13,5 трлн. операций в секунду и имеющий объем памяти 600 тыс. гигабайт, только что начал работать в США. Самое интересное, что для его создания практически не понадобилось нового оборудования. Просто оптическими линиями связи, способными передавать информацию со скоростью 40 гигабайт в секунду, были объединены несколько уже существующих суперкомпьютеров. Правда, прокладка этих линий тоже обошлась недешево – в 53 млн. долларов.

ЕЛКА ИЗ ШОКОЛАДА в канун Нового года была выставлена немецкими кондитерами на проходившем в Париже Шоколадном салоне. Но, говорят, наибольшее потрясение присутствовавших вызвала даже не она, а манекенщица, появившаяся на подиуме в шоколадном платье. Правда, оно оказалось весьма недолговечным и стало таять уже на глазах зрителей. Пришлось его быстренько съесть…

ПЕРВЫЙ В МИРЕ биокомпьютер создали исследователи США. Он способен обрабатывать информацию со скоростью в 22 млрд операций в секунду. Но самое главное не скорость, а то, что основные узлы компьютера – процессор, устройства ввода-вывода и хранения информации – выполнены из молекул ДНК.

ПОМПА ДЛЯ БРИГАДЫ «СКОРОЙ ПОМОЩИ». Кто смотрит телесериал «Скорая помощь», наверняка запомнил, как часто работникам «неотложки» приходится делать непрямой массаж сердца, периодически сдавливая руками грудную клетку пациента. Облегчить эту нелегкую весьма недолговечным и позволит своеобразная помпа, созданная в Калифорнийском университете. Достаточно прижать ее к телу, и она сама выполнит всю ручную работу.

САМОЛЕТ В САМОЛЕТЕ ухитрились доставить на выставку в Ле-Бурже, близ Парижа американские специалисты. Экспериментальную модель истребителя Х-31, предназначенного для ВВС ФРГ и других стран Европы, они сумели разместить внутри воздушного грузовика С-5 и переправить через океан. Правда, вот вопрос: почему сам истребитель не смог преодолеть Атлантику? Ведь, скажем, наши МиГ-29 и Су-27 без особого труда могут сделать это, дозаправясь в воздухе.

ФАНТАСТИЧЕСКИЙ РАССКАЗ
«Им было хорошо и тепло друг с другом»

А. ВОРОНОВ, А. НАДЕЖДИН

Планета Солькасу. Сплюснутый обледенелый шарик с замороженной землей. Слой вечной мерзлоты толщиной от семи до десяти километров. Что поделаешь, девятая планета в системе. Когда-то была цветущей и благоухающей, но по мере удаления от светила наступил нескончаемый ледниковый Все же это лучше, чем ничего. Лучше, чем космическая пустота, один атом на кубический сантиметр.

Хорошо еще, что они сумели дотянуть хотя бы до этого звездного айсберга. Энергии не хватило даже на мягкую посадку. Вот и ответ на вопрос, что общего между севшими аккумуляторами и синяками «ниже ватерлинии».

Аппаратура-недотрога, не терпевшая ни пылинки, естественно, вдребезги. Ни SOS, ни «мэй дэй» уже не послать. Цел один только «черный ящик», ну да кому он теперь нужен, причину аварии они знали и сами. Одна надежда – типовой маяк, беспилотные межпланетные устройства миллионами развозили их по космосу. В идеале, маяк должен сбрасываться на каждую планету, на худой конец, быть в каждой планетной системе. Солькасу оказался ближайшим миром, носящим на теле сей признак цивилизации.

Беляков и Штерн медленно, но упорно брели к маяку. Надежды абсолютно никакой – энергозапасы истощатся за многие километры до цели. Они так и замерзнут среди торосов. Но и не идти они не могли. Не могли изменить своей природе.

С пищей и водой не беда – можно получить и изо льда. Энергия – вот что дороже любых сокровищ, да где ее взять.

Хуже всего приходилось Исааку Штерну. На поврежденном скафандре красовались две здоровенные заплаты, однако тепло улетучивалось без всякого смущения.

Штерн держался на инъекциях и еле переставлял ноги, грузно повиснув на плече Белякова. Наконец не выдержал, повалился. Беляков сначала взвалил было его на плечи, но спустя какое-то время потащил волоком. Волочить пришлось, взявшись за ноги – больше на скафандре не за что ухватиться. Экономили даже на переговорах.

Целые пригоршни снега бились в забрало шлема. Вьюга кругом разошлась не на шутку. Обессилел и Беляков.

Отыскав углубление во льду, осторожно опустил Штерна и привалился к нему бок о бок. Дождался, пока ведьма-вьюга утихла, и сквозь забрало уперся взглядом в звездное небо. Беляков думал о том, сколько же раз он читал про такое. Сколько их было, несгибаемых космопроходцев, потерпевших крушение. Крушения отличались количеством уцелевших. И все они потом куда-то шли, шли навстречу спасению. Шли, по щиколотку увязая в песках разного цвета, продирались сквозь смертоносные джунгли, отбивались от кровожадных тварей из отряда ящеров, мокли под нескончаемыми дождями – и все равно шли.

Как правило, доходил только один. Или никто. А ведь когда-то так двигались и по Земле. Полз милю за милей умирающий с голоду золотоискатель, одержимый любовью к жизни. Полз сбитый военный летчик, еще не зная, что, теряя ноги, обретает крылья. И Беляков забылся усталым сном.

Убедившись, что он уснул, Штерн осторожно подсоединился к разъему на скафандре Белякова и принялся перекачивать к нему остатки собственной энергии, будто переливая свою кровь и жизнь…

…Слишком жарко сегодня. Лед так и жжет босые ступни, снежинки жалят кожу. С утра я метил территорию.

Успел обежать уже полграницы. Запах замечательно стойкий, недаром я наглотался высушенных желез ледового скунса в экстракте сизой поганки. Теперь никто и близко не сунется. Хотя могут. Им лишь бы навредить нам, мерзлякам. Выгнали нас с родных снегов, так что теперь жрем одни корешки, а сами лопают морозоустойчивые фрукты.

Подавятся! И ведь что самое обидное, нас, мерзляков, самое древнее и многострадальное племя, эти зимородки совсем не считают за людей. Сами-то кто? Всем известно, у нормальных людей три ноздри и уши зазубренные, не говоря уж о синем раздвоенном языке. Если у тебя язык розовый, значит, ты урод, сорное семя, а таких надо истреблять. Гнать, на самый крайний случай, с мест, где мерзляки жили, когда льдов еще и в помине не было.

Кто это там? Что это у них за шары вместо голов? А, это они, наверно, надели, чтоб запаха не нюхать, знают, что наповал бьет всяких чернорылых уродов. Ну вот ужо пожалеете, что забрались в нашу яму.

Со мной мой огнеплюй. Сейчас я вам устрою такое пекло, что вы у меня живо расплавитесь. Небось уже изнемогли от жары в своей одежке. Может, правда, вы и не зимородки, а еще кто. У зимородков такое напялить ума не хватит, да и какой у них ум-то? А, кто бы вы ни были, у мерзляков друзей нет. Плюй! То бишь – пли!

…Приятное, теплое сияние разлилось кругом. Беляков открыл глаза. Что за чудеса? Какая добрая душа послала им эту благодать? Он поспешно подставил тепловые батареи на руках, плечах и шлеме, впитывая энергию, заправляясь ей. Рядом то же самое тщетно пытался проделать Штерн. Тогда Беляков подсоединился к скафандру Штерна, переливая к нему энергию, как будто кормил больного с ложечки. «Дойдем, – приговаривал он про себя. – Теперь уж точно дойдем…» И не видел, как под забралом стекают слезы по лицу Штерна. Им обоим было хорошо и тепло друг с другом.

Рисунки авторов