Помоги проекту - поделись книгой:
Трясите, профессор, трясите!.. Для начала исследователи провели эксперимент с гибким вибрирующим листом, погруженным в жидкость. Выяснилось, что лист, если ему при помощи электрических импульсов задать определенную амплитуду колебаний, не тонет и даже передвигается в жидкой среде.
Далее расчеты показали, что вибрирующий «ковер» может точно так же вести себя и в воздухе. Для этого он должен располагаться достаточно близко к горизонтальной поверхности, к примеру земле или воде. Подталкиваемый электрическими разрядами предмет сможет левитировать благодаря тому, что между ним и поверхностью возникнет зона пониженного давления. А разница в давлениях снизу и сверху создает подъемную силу.
В настоящее время, по выкладкам ученых, в воздухе сможет удержаться ковер со стороной около 10 см и 0,1 мм в толщину, при частоте вибраций 10 Гц и амплитуде 0,25 мм. Скептики утверждают, что увеличить площадь подобного летательного аппарата практически невозможно – для этого потребуется слишком тяжелый и мощный двигатель. Да и летать на постоянно вибрирующем ковре будет не очень удобно из-за постоянной тряски.
Тем не менее ковер сможет двигаться вперед, если направлять волны колебаний от одного края к другому. Тогда он будет немного наклоняться, как, например, вертолет, но, в отличие от него, двигаться в сторону более высоко расположенного края. (Любопытно, что в сказках у летящих ковров-самолетов приподнят именно передний край.)
А пока суд да дело, другая группа гарвардских ученых создала тонкие полимерные листы, покрытые клетками из мышечной ткани крыс. Воздействуя на такие листы электрическим током, можно заставлять их периодически сокращаться и за счет этих колебаний передвигаться в жидкости.
«Морские скаты совершают более сложные движения, когда скользят над морским дном, но идея та же», – пояснил профессор Махадеван. Он полагает, что законы физики позволяют заставить «летать» и более тяжелый ковер.
Дело в том, что за последние 100 с лишним лет был сделан ряд открытий, говорящих о том, что звук может быть источником больших сил и энергий. Речь идет о том, что при правильном учете свойств среды и подборе частоты звук способен вызвать появление дополнительной энергии.Таинственные эксперименты музыканта. Одним из первых, как ни странно, столкнулся с проявлением этой энергии американский музыкант Джон Кили (1837–1898). Он публично демонстрировал свои достижения и утверждал, что для каждого тела существует мелодия, способная изменить его вес как в сторону уменьшения, так и увеличения.
«В доме, где жил Кили, сохранилась его лаборатория, – сообщает историк А.Н. Ильин. – В ней когда-то находились многочисленные и непонятные устройства с не менее странными названиями – либратор, симпатический передатчик, дезинтегратор. Они состояли из музыкальных инструментов, органных труб, камертонов и объемных резонаторов в виде сфер, конусов и цилиндров. То тут, то там попадались диски с тонкими спицами из золота и платины. Отдельные элементы соединялись свободно висящими шелковыми нитями. Одна из них тянулась к большому механизму с колесами, цилиндрами и шестернями. Когда Кили трогал смычком струны цитры, вся система, представлявшая собой сложный и точно настроенный акустический резонатор, откликалась, и в углу лаборатории приходил сам собою в движение массивный механизм с колесами и поршнями. То есть, говоря иначе, от звуков в огромном механизме рождалась энергия неизвестной природы»…
А вот вам еще опыт Кили. Стеклянный сосуд высотой более метра он заполнял водой. «Металлическая крышка сосуда была соединена со сферой симпатического передатчика толстой проволокой из золота, серебра и платины. На дно сосуда Кили помещал металлические шары. Изобретатель приводил в действие симпатический передатчик – начинали петь камертоны. Труба издавала короткий звук, и шар на дне сосуда начинал покачиваться, затем медленно отрывался от дна и устремлялся вверх. Труба звучала снова, всплывал второй металлический шар, затем – третий»… Когда музыка стихала, шары продолжали плавать. Их вес явно уменьшился.
Говорят, в начале 90-х годов XIX века Джон Уоррелл Кили продемонстрировал журналистам и военному ведомству США небольшую летающую платформу. На ней располагалось кресло пилота, а перед ним приборный щиток, похожий на клавиатуру пианино. С нижней стороны платформы были установлены резонаторы. Их звучание отрывало платформу от земли.
Сохранились воспоминания очевидцев, в которых говорится о том, что платформа летала с большой скоростью, мгновенно изменяла направление полета, но пилот (это был сам Д. Кили) не испытывал при этом действия ускорения.
Однако в то время нужды в скоростных и высокоманевренных летательных аппаратах не было, и военное ведомство отказалось финансировать работу Кили. Жаль, но еще обиднее, что ни сама платформа, ни ее чертежи не сохранились. Изобретатель очень опасался кражи своих идей. Опасался настолько, что не посвятил в них ни друзей, ни соратников. Внезапная кончина изобретателя предала забвению все его достижения.На основе эффекта Казимира. Есть ли что-то общее у работ Махадевана и Кили? Поживем – узнаем. Пока, по словам профессора Махадевана, «если хотите прокатиться без тряски, нужно сделать много маленьких ковриков. Но в таком случае скорость будет невелика».
Что касается ковра, способного нести человека, то «согласно расчетам и закону масштабирования он останется в сфере волшебного, таинственного и теоретического», ковер придется соткать из ультралегких материалов и добавить к нему супермощный мотор. Махадеван надеется, что его усилия будут способствовать продвижению этой работы и «кто-нибудь сможет реализовать эту мечту, претворить теорию в реальность».
Тем более что в своем исследовании Махадеван идет по стопам команды ученых из Университета Святого Эндрюса (Шотландия), которые сообщили о «поразительных эффектах левитации». С ними они столкнулись в процессе моделирования силы, заставляющей предметы слипаться, отмечает газета Daily Telegraph. Профессор Ульф Леонард и доктор Томас Филбин нашли способ обратить это явление, получившее название «эффект Казимира», в результате чего предметы не притягиваются, а отталкиваются. Их открытие может в конечном итоге привести к разработке работающих без трения микромеханизмов, движущиеся детали которых будут подвешены в воздухе.
По словам ученых, этот принцип можно использовать и для поднятия в воздух более крупных объектов – вплоть до человека, что снова приближает нас к ковру-самолету. Таким образом получается, что создание ковра-самолета все же реально! И доктор Махадеван может составить компанию своим предшественникам, которые получали сначала Игнобелевскую, а потом и Нобелевскую премии.Сила зазеркалья
Магнитная левитация. Этот термин появился еще в начале прошлого века. Однако придумать название – вовсе еще не значит понять суть явления. Всеобщей теории левитации нет и по сию пору, но наука не стоит на месте.
За это время исследователи довольно подробно разобрались, например, в магнитной левитации, могут проделать, скажем, такой фокус – повесить в воздухе вращающийся волчок.
Суть фокуса проста. Для его выполнения нужно сделать волчок из ферромагнетика – небольшого кольцевого магнитика. Такое магнитное кольцо, только побольше, служит основанием. Прикройте его плоской пластиной их плексигласа или, на худой конец, просто фанеркой и крутаните волчок. И у вас на глазах произойдет маленькое чудо – волчок поднимется в воздух и провисит около минуты, а то и больше.
Магнитная левитация теперь с успехом применяется на железнодорожном транспорте. Уже пущены первые линии, где поезда обходятся без колес – они как бы летят над дорогой, опираясь на невидимые силовые линии магнитного поля.
Следующий вероятный шаг на этом пути – освоение электростатической левитации. Как известно, разноименные электростатические заряды тоже имеются свойство притягиваться друг к другу, а одноименные – отталкиваться. Словом, тут намечается почти полная аналогия с левитацией магнитной.Эффект Казимира. А недавно исследователи обратили внимание и на уже упоминавшийся эффект Казимира, названный так по имени голландского физика Хендрика Казимира (1909–2000), предсказавшего его еще 1948 году, и позднее подтвержденный экспериментально.
Понять, в чем суть эффекта Казимира, нам поможет такой наглядный пример. Еще в XVIII веке французские моряки наблюдали такое явление. Когда два судна, раскачивающиеся из стороны в сторону в условиях сильного волнения, но слабого ветра, оказывались на расстоянии меньше приблизительно 40 м, то в результате интерференции волн в пространстве между кораблями прекращалось волнение. Спокойное море между кораблями создавало меньшее давление, чем волнующееся с внешних сторон. В результате возникала сила, стремящаяся столкнуть суда.
Голландец Хендрик Казимир, как уже говорилось, был не моряком, а физиком. Он понял, что аналогичная сила должна возникать и между двумя параллельными зеркальными пластинами в вакууме. «Вследствие флуктуаций электромагнитного поля здесь возникает сила притяжения, – рассуждал он. – Давление флуктуаций поля снаружи пластин оказывается больше давления между пластинами»…
Сила притяжения, позднее названная силой Казимира, прямо пропорциональна площади пластин и обратно пропорциональна 4-й степени расстояния между ними. Возникает же она вот откуда. Согласно квантовой теории поля, физический вакуум представляет собой не абсолютную пустоту. В нем постоянно рождаются и исчезают па́ры виртуальных частиц и античастиц – происходят постоянные колебания (флуктуации) связанных с этими частицами полей. В частности, происходят колебания связанного с фотонами электромагнитного поля.
Причем обычно в вакууме рождаются и исчезают виртуальные фотоны, соответствующие всем длинам волн электромагнитного спектра. Однако в пространстве между близко расположенными зеркальными поверхностями ситуация меняется. На определенных резонансных длинах электромагнитные волны усиливаются. На всех остальных же длинах, которых больше, напротив, подавляются. В результате давление виртуальных фотонов изнутри на две поверхности оказывается меньше, чем давление на них извне, где рождение фотонов ничем не ограничено.
Чем ближе друг к другу поверхности, тем меньше длин волн между ними оказывается в резонансе и больше – подавленными. Как следствие, растет сила притяжения между поверхностями.
Правда, с нашей обыденной точки зрения сила Казимира чрезвычайно мала. Если держать зеркала друг от друга на расстоянии хотя бы пары миллиметров, она незаметна. Расстояние, на котором она начинает ощущаться, составляет порядка нескольких микрон.
Однако, будучи обратно пропорциональной 4-й степени расстояния, она очень быстро растет с уменьшением последнего. На расстояниях порядка 10 нанометров – сотни диаметров типичного атома – давление, создаваемое эффектом Казимира, оказывается сравнимым с атмосферным.
На практике проявляется эта сила подобно «сухому клею». Например, если прижать друг к другу два металлических, тщательно отполированных брусочка, они слипаются.
Из брусочков строго определенных размеров, соединяя их вместе, собирали сверхточные линейки нужной длины для калибровки измерительных приборов. Теперь, правда, надобность в том отпала – лазерные эталоны и дальномеры оказались еще точнее.Сила отталкивания. Однако история с силой Казимира на том не кончается. Более тщательные исследования, проведенные уже в конце XX века, показали, что, если мы будем использовать не просто плоские пластины, а прибегнем к взаимодействию, например сферы и плоскости или объектов еще более сложных форм, можно добиться, что сила притяжения в какой-то момент поменяет свой знак и станет силой отталкивания. Причем на сегодняшний день согласие между наблюдаемыми результатами и теорией удостоверено с точностью более 99 %.
Этим результатами, в свою очередь, воспользовались профессор Ульф Леонард и доктор Томас Филбин из Университета Святого Эндрюса в Шотландии. Они разработали теорию, которая позволяет выявить те условия, при которых сила Казимира меняет свой знак. На основании этого, полагают ученые, можно будет создавать антифрикционные покрытия для микромашин с движущимися частями.
Как пояснил профессор Леонард, такие микромеханические системы уже используются на практике. Например, крошечные механические датчики перегрузок, которые приводят в действие надувные подушки безопасности в автомобиле, станут еще более чувствительными и надежными.
И это лишь первый шаг. В будущем, как полагают исследователи, на основе эффекта Казимира можно ожидать создания левитирующих устройств, которые могут совершить подлинную революцию в мире транспорта.
Исследователям вполне можно верить. Ведь они уже зарекомендовали себя в ученом мире как весьма перспективные и авторитетные специалисты. Тот же профессор Леонард возглавляет одну из четырех команд, которые ныне занимаются также проблемами невидимости. И создали уже прототипы покрытия, которое световые волны определенной длины волны или ультразвук будут обтекать точно так же, как речные потоки беспрепятственно огибают гладкую скалу.
А там, глядишь, очередь дойдет и до освоения левитации в полном объеме с опорой на силы антигравитации. Ведь, как известно, гравитация или сила тяжести обеспечивается наличием больших масс. Например, мы притягиваемся к Земле силой гравитации нашей планеты, а та, в свою очередь, совершается свой бег вокруг Солнца, удерживаемая на орбите опять-таки силой гравитации нашего светила…
Однако сравнительно недавно астрофизики сделали открытие. Оказывается, на окраинах нашей Вселенной небесные тела разбегаются от центра со скоростью большей, чем то предписывает теория гравитации. Такое впечатление, что на небесные тела или действует какая-то неизвестная нам скрытая масса, или (теоретики предвидят и такой вариант) на них действует некая темная материя или энергия, которая обладает некоей антигравитацией, то есть не притягивает, а отталкивает от себя массивные тела.
Что же это за материя или энергия, теоретики пока еще имеют очень слабое представление. Быть может, открытие, сделанное группой профессора Леонарда, поможет разобраться и в этом феномене?..Корабли на колесах
Сага о снежном крейсере. Впрочем, если говорить серьезно, с дорогами не только у нас проблемы. На планете бездорожья еще хватает – пустыни, тундра, ледяные равнины Антарктиды… Словом, вездеходам еще есть где разгуляться.
Кстати, первые из них появились на нашей планете около 5000 лет тому назад. И представляли собой предшественников среднеазиатской арбы. Такие повозки с двумя огромными колесами, которые таскают за собой безотказные ослики, и поныне можно увидеть где-нибудь в районе Бухары.
В начале прошлого века арбу не раз пытались моторизовать, делая из нее то тягач для транспортировки пушек, то транспортер для пустыни… А 70 с лишним лет назад за дело взялись американцы. Со свойственным им размахом они создали уникальный антарктический вездеход.
Чтобы заинтересовать общественность и правительство в проекте, сначала был снят рекламный ролик. В его первых кадрах показано, как отважный полярный исследователь, контр-адмирал Ричард Бэрд обреченно ждет смерти в хижине, отрезанный от всего мира страшной непогодой, какая у Южного полюса случается регулярно. Тем временем его друг и заместитель профессор Томас Поултер отчаянно пытается прорваться к адмиралу через 123 мили снежного бездорожья на тракторах-снегоходах. Лишь третья попытка чудом увенчалась успехом, когда уж и у спасателей, и у спасаемых не осталось почти никаких надежд…
Такая история и в самом деле случилась в начале XX века. Но она никогда не повторится, утверждали авторы фильма, если общество раскошелится на создание уникального вездехода. Потому как в 1934 году все тот же профессор Поултер создал проект транспортного средства, которому, по идее, не страшны ни снежные бури, ни 80-градусные морозы, ни коварные бездонные трещины, прикрытые тонким слоем смерзшегося снега-фирна.
Поултер был типичным американцем, то есть не только ученым и инженером, но и оборотистым бизнесменом. Во всяком случае, он убедил Конгресс в том, что такой Snow Cruiser («Снежный крейсер») построить не только можно, но и нужно. Причем обойдется вся затея в какие-то 150 тыс. долларов, которые к тому же дадут частные инвесторы. Правительство же Поултер просил всего лишь оплатить расходы по переброске левиафана в Антарктиду и снабжение экспедиции.
Вскоре необходимые средства и в самом деле удалось собрать за счет частных пожертвований. Было получено и решение правительства о снаряжении новой антарктической экспедиции. И 8 августа 1939 года на чикагском заводе Pullmann началось строительство Snow Cruiser. Причем на постройку, испытания и доставку в порт уникальной машины отвели всего… 11 недель! Поултер отчаянно торопился, пока у общественности и Конгресса США не пропал интерес к этой затее.
Между тем по ходу дела создателям «крейсера» предстояло решить немало технических проблем. Как, например, лучше всего привести во вращении колеса диаметром по 3 м каждое? Привод с карданным валом тут не годился – как его ремонтировать в случае аварии на 80-градусном морозе?
Инженеры выкрутились, соорудив электропривод. Два двигателя внутреннего сгорания по 150 лошадиных сил вращали роторы генераторов, а колеса приводили во вращение встроенные в каждое электромоторы по 75 лошадиных сил. Так впервые на практике была опробована довольно распространенная ныне на сверхтяжелых грузовиках схема «мотор – колесо».
Неплохо показала она себя поначалу и на снежном вездеходе – на шоссе Snow Cruiser развивал 48 км/ч. Правда, моторы оказались на редкость прожорливыми. А потому пришлось поставить на машину огромные баки вместимостью около 10 т солярки; этого должно было хватить на все 8000 км пробега. Что же касается других припасов, то внутри своего передвижного жилища экипаж из пяти человек и одной собаки мог прожить автономно целый год.
И вот 24 октября «крейсер» своим ходом отправился в путь длиной 1700 км – из Чикаго в Бостон, где уже стояло под погрузкой судно North Star. На всем пути через Америку «красного монстра» встречали толпы восторженных зевак. Такое название автомобиль получил потому, что был действительно красного цвета – так он наиболее заметен на фоне белого снега. А еще потому, что махина была длиной 17 м, высотой 4,9 м и шириной 6 м.
Считалось, что этот пробег заодно станет и ходовым испытанием Snow Cruiser. Но тут создатели монстра просчитались – условия Антарктиды оказались совсем не похожи на американские хайвеи. Неприятности начались сразу же после выгрузки Snow Cruiser на ледовом континенте. Оказалось, что колеса тяжелой машины, погрузившиеся в снег почти на метр, беспомощно прокручивались, буксуя.
Впрочем, находчивые янки и тут нашли выход из положения. Машину заставили двигаться задним ходом. Как ни странно, она двинулась с места и даже смогла пройти таким образом 148 км.
После этого крейсер встал на прикол в качестве стационарной базы для полярников. Вскоре его так занесло снегом, что лишь длинный бамбуковый шест радиомачты выдавал место «подснежного» лагеря.
Вторая мировая война отодвинула полярные исследования на второй план, и на десять с лишним лет о «крейсере» забыли. Лишь в 1958 году машину откопали, смотрели и уехали, собираясь вернуться к ней еще через пару лет. А когда вернулись, то выяснилось, что машина вдруг исчезла! По одной из версий, Snow Cruiser откололся вместе с ледником, уплыл в море и там утонул. Вторая, более экзотическая, предполагала, что «крейсер» умыкнули коварные русские и увезли его в Сибирь. Во всяком случае, так писали некоторые американские газеты той поры.
А может быть, его просто не слишком хорошо искали? И с ним случилось то же, что и с нашим луноходом относительно недавно? Он тоже как будто пропадал, а потом вдруг снова нашелся. Или, быть может, все это происки инопланетян. Ведь, говорят, их базы есть как на Луне, так и в Антарктиде?..Там, где кончается асфальт… Так или иначе, но больше американцы подобных монстров не создавали. Эпицентр подобного строительства переместился в СССР. Где-то в 60-х годах в нашей стране на базе мощного трактора ХТЗ был создан гусеничный вездеход «Харьковчанка», специально предназначенный для ледовых походов по Антарктиде.
Гусеничный вариант какое-то время казался предпочтительнее колесных вездеходов. Так продолжалось до тех пор, пока в 70-х годах некоторые американские умельцы стали на потеху публике модернизировать легковые автомобили, приделывая к ним огромные колеса от большегрузных машин и тракторов. Получившиеся монстры забавно перелезали через заторы из других машин. Их даже несколько раз снимали в кино, в основном в комедиях, героям которых нужно было как-то выпутаться из очередной передряги.
Зрители хохотали, а люди серьезные задумались: а ведь подобные машины годятся не только для подобных фокусов… Так на свет появился особый класс вездеходов – автомобили на шинах сверхнизкого давления, оказывающие весьма малую нагрузку на почву. А потому и не проваливающиеся глубоко ни в снег, ни в песок, ни даже в трясину…
«У нас в стране изготовлением таких машин сначала занимались лишь отдельные энтузиасты-умельцы, а потом дело дошло и до промышленного производства», – рассказал представитель ООО НПФ «ТРЭКОЛ» из подмосковных Люберец Михаил Владимирович Ширин.
На сегодняшний день в стране несколько центров по производству подобных машин. Так специалисты ассоциации «Арктиктранс» разрабатывают и выпускают малыми сериями новые конструкции колесных вездеходов особого назначения. Речь прежде всего о снегоболотоходе «Лопасня» и вездеходе «Лось».
Снегоболотоход «Лопасня» имеет полностью герметичный, утепленный кузов объемом около 9 куб. м. Кроме того, имеется грузовой отсек объемом 6,3 куб. м. Независимая подвеска всех 6 колес позволяет преодолевать препятствия высотой до 400 мм, а привод на четырех ведущих колесах не дает застрять даже на самом тяжелом бездорожье. Во всяком случае, в условиях Арктики «Лопасня» спокойно преодолевает заструги и сугробы, на более-менее ровных участках пути развивая скорость до 35 км/ч. При этом специальные покрышки «обеспечивают проходимость выше, чем даже у гусеничных вездеходов», сказано в протоколе испытаний. Эти машины эксплуатируются с 1989 года. Причем используются в самых различных климатических поясах и природных условиях – на дрейфующей полярной станции СП-33, в плавнях Кубани, горах Алтая, озерах Эстонии, бездорожье Чукотки и Камчатки…
И по воде, и по суше… И на том наша история вовсе не заканчивается. Помните, как американцы сетовали, что, дескать, русские умыкнули Snow Cruiser в Сибирь? Теперь у их появился еще один повод для такого рода заключений.
Дело в том, что специалисты Института нефти и газа при Сибирском федеральном университете, что базируется в г. Красноярске, вот уже несколько лет работают над проектом всепогодного транспортного средства «Санный вездеход-амфибия», специально приспособленного для климатических условий Крайнего Севера и Заполярья.
По словам представителя разработчиков Кирилла Башмура, всепогодное транспортное средство, модель СТС-30 грузоподъемностью 30 т, плюс еще 20 и 30 т на прицепах, аккумулирует в своей конструкции весь тот опыт, который накоплен за десятилетия движения автотранспорта по сибирским «зимникам».
В итоге была разработана конструкция специализированного автопоезда, который способен преодолевать холмистый ландшафт с углами подъема до 25° и боковыми наклонами такой же величины. При этом удельное давление на грунт составляет 0,1 кг/см2, что позволяют двигаться, например, по тонкому речному льду около 40 см толщиной.
Уникальный движитель с мощными грунтозацепами, расположенный на каждой платформе, обеспечивает надежное сцепление с поверхностью, позволяет не буксовать даже в раскисшем грунте или в глубоком снегу. На воде же грунтозацепы выполняют роль своеобразных плиц колесного парохода. А весь автопоезд держится на плаву с помощью понтонов.
Таким образом новый транспортер способен осуществлять всепогодную доставку людей, грузов в любой район Заполярья и перевозки по ледовому шельфу Арктики или Антарктиды. На материке зимой – по «зимникам», проложенным по руслам замерзших рек, тундре, лесному бездорожью, по береговой арктической линии; летом – прямо по воде глубиной от 0,5 м и бездорожью.
Причем сразу проектируется целая линейка СТС – малой и большой грузоподъемности, от 10–15 до 300 т и более.
Интересная деталь: контроль параметров работы узлов, агрегатов, навигация по маршрутам осуществляются через российскую систему ГЛОНАСС. Таким образом, в принципе, автопоезд может двигаться по своему маршруту и без участия людей, автоматически.
Наши инженеры запатентовали основные узлы конструкции и давно бы уже сделали опытный образец, приступив к его испытаниям. Все упирается в извечную российскую беду – отсутствие денег на что-либо полезное. Вот на Олимпиаду в Сочи или на футбольный чемпионат средства быстренько нашлись, а на решение проблемы северного завоза денег почему-то нет…
Между тем за рубежом, видимо, что-то уже прознали о нашем проекте. Во всяком случае, теперь канадские инженеры приступили к проектированию машины с колесами диаметром 17 (!) м. Такой «Мамонт», как полагают, способен взять барьер высотой в одноэтажный дом. Кроме того, вездеход будет способен и плавать, неся на себе груз не менее 850 т. Конечно, такое фантастическое водоизмещение нужно разве что для похода на Северный или Южный полюс…Автотрактор нами
На первый взгляд ММТС похож не на трактор, а на автомобиль. Этакий грузовичок с кузовом и двумя ведущими мостами. История же создания его такова.
После окончания Второй мировой войны, когда в Германии остро ощущалась нехватка техники в сельском хозяйстве, немецкими конструкторами в 1946–1948 годах были созданы первые «унимоги». Колесные трактора автомобильной компоновки (тогда это так называлось) представлялись некоей панацеей, способной спасти сельское хозяйство.
«Унимоги» выпускают до сих пор, но их почти не используют в сельском хозяйстве. Сейчас сфера их применения – жилищно-коммунальный сектор, где они наводят чистоту в городах. Для селян мощность двигателя в 25 лошадиных сил оказалась недостаточной.
Наши конструкторы из Центрального научно-исследовательского автомобильного и автомоторного института (НАМИ) воспользовались зарубежным опытом. Но стали решать ту же задачу «от противного». По словам генерального директора ФГУП НАМИ Алексея Платова, анализ ситуации показал, что в сельской местности России нужнее именно грузовичок-вездеход, а не трактор.
Раньше необозримые просторы нашей страны и ее бездорожье механизаторы преодолевали на грузовиках ГАЗ-53 и ГАЗ-66, но ныне они уж сняты с производства. Гонять же трактор типа «Беларусь», а тем более «Кировец» из конца в конец района – при нынешних ценах на топливо непозволительная роскошь. Да и трактор никогда не отличался особыми скоростными качествами.
ММТС же является компактным автомобилем высокой проходимости с колесной формулой 4×4. В условиях бездорожья он способен устойчиво двигаться со скоростью от 3,5 до 50 км/ч. Это, кстати, дает возможность эксплуатировать машину не только в сельской местности, но и на дорогах общего пользования – ММТС не будет тормозить транспортный поток своей медлительностью.
Машина прежде всего предназначается для личного пользования. А потому и стоить будет относительно недорого – около 300 тыс. рублей. По исследованиям экономистов НАМИ, спрос на ММТС на отечественном рынке составляет около 30 тыс. машин в год.
В 2007 году шесть образцов ММТС уже прошли госиспытания. В результате их специалисты Минсельхоза пришли к выводу, что основную ставку надо делать на самую мощную машину, так как она годится и для сельскохозяйственных операций – например, пахоты.
«Мы считаем, что самым ходовым может оказаться самосвал с опрокидывающейся на три стороны платформой, с гидрофицированной задней навеской для тракторных агрегатов и задним же валом отбора мощности, – сказал Платов. – Популярностью будет пользоваться и базовое шасси, на которое можно установить цистерну или фургон»…
Новый грузовик в первую очередь предназначен для сельхозработ, в основном в фермерских хозяйствах. Однако разработчики и производители уверены, что грузовики пригодятся для коммунального, сельского и лесного хозяйства, милиции, ГИБДД, МЧС, скорой помощи, пожарных, газовых и энергослужб. Тракторомобили могут стать фургонами, молоковозами, вахтовыми и экспедиционными автомобилями, их можно также оборудовать бурильной установкой, автовышкой.
С помощью универсального транспортного чуда можно сеять, боронить на небольших участках, копать ямы для установления столбов, убирать снег, разравнивать землю… Кроме того, можно использовать грузовик и для транспортировки грузов по бездорожью.
Машина спроектирована по модульному принципу. Кабина каркасно-панельной конструкции с несущим каркасом и навесными пластмассовыми панелями, большой площадью остекления.
На сегодняшний день в Новгородской области, на заводе «Автоспецоборудование», уже началось серийное производство тракторомобилей под названием SILAN. Как рассказал директор предприятия Андрей Мелехин, эти машины будут выпускаться по 5000 экземпляров ежегодно.В поход, шароход!
Устройство шарохода. Корпус его выполнен из высокопрочного и радиопрозрачного композиционного материала на основе углеродных волокон. Наружная поверхность кажется гладкой, но внутренняя, напротив, шероховатая, ибо соприкасается с ведущим колесом и должна обеспечить хорошее сцепление.
В самом корпусе, выше его диаметрального сечения, расположена площадка, покоящаяся на трех шаровых опорах и оснащенная гироскопом, оттого и на стоянке, и в движении она сохраняет строго горизонтальное положение. На ней размещены кабина с пультом управления, радиостанция, радар и т. д.
Под платформой смонтированы электродвигатель, аккумуляторы, редуктор и ведущее колесо – при движении оно вращается, заставляя перемещаться и корпус шарохода. Все эти агрегаты представляют собой комплекс, шарнирно закрепленный на оси в центре шара, выполняющий роль своего рода физического маятника. Словом, по своему принципу движения шароход весьма напоминает белку в колесе. Если все же возникнет опасность опрокидывания, автоматически срабатывают концевые выключатели, и электромотор выключается.
А вот дополнительный штрих к конструкции. Наружная обшивка ее только кажется гладкой, на самом же деле она состоит из множества шестиугольников. Они обеспечивают надежное сцепление с дорогой. На плаву же из-за смачивания скорость передвижения заметно уменьшается. Внутренность шаровидной станции разделена на ряд уютных, хорошо оборудованных помещений. Поверхность полусферы заканчивается палубой, с которой всегда возможен выход наружу.
От идеи к конструкции. Рассказав о своем проекте, изобретатель Александр Викторович Волков, к сожалению, не успел воплотить задуманное в жизнь. Между тем, как выясняется, он был не одинок в своих устремлениях – у изобретателя есть как предшественники, так и последователи.
Например, известный в 30-х годах изобретатель и конструктор Павел Игнатьевич Гроховский разработал и тогда же опубликовал описание конструкции подобного вида научно-исследовательского и транспортного средства для тяжелых условий Заполярья.
В своей статье он напоминал, что исследователи Арктики не раз совершали дрейфы на судах во льдах Полярного бассейна. И не всегда они оканчивались благополучно – многие суда были раздавлены льдами. Между тем для прохождения судов по Северному морскому пути и для организации трансарктических перелетов в Америку весьма важны данные о погоде. Стало быть, в Арктике необходима сеть постоянно действующих научно-исследовательских станций и метеопостов. Это доказала экспедиция Папанина.
«Но такие станции должны быть абсолютно безопасными, не боящимися никакого сжатия, которые могли бы дрейфовать во льдах в течение нескольких лет подряд, – писал Павел Игнатьевич. – Одна из форм, гарантирующих безопасность во время давления и сжатия льдов, – шар. Попробуем представить себе, как будет выглядеть такая шаровидная дрейфующая станция.
Шар может быть изготовлен из стали, из легких сплавов, наконец, из дерева. Для большей гарантии швы его заделываются заклепками или сваркой. Внутри шара для увеличения прочности пропускаются шпангоуты. По всей поверхности шара расположен ряд герметических люков, которые могут открываться и закрываться. Шар не должен погружаться в воду выше центра. Только при таких условиях он при сжатии льдов всегда будет вытесняться кверху»…
Далее Гроховский описал примерную компоновку и устройство шара-станции. Правда, в стороне остались многие насущные вопросы. Например, ничего не было сказано о том, как шар будет доставляться к месту зимовки полярников и эвакуироваться по ее окончании. Вероятно, Павел Игнатьевич предполагал, что к его разработке подключатся и другие энтузиасты и всеобщими усилиями проект будет доведен до практической реализации.
Увы, этого не случилось. В 1937 году П.И. Гроховский был снят с должности главного конструктора Экспериментального института Наркомата тяжелой промышленности по вооружениям РККА. Затем был арестован, расстрелян и реабилитирован лишь в годы хрущевской оттепели, спустя четверть века.
Между тем конструкторская мысль все же не дремала. Аналогичную конструкцию в 70-х годах разработали французские изобретатели. За основу они взяли всем известное перекати-поле. Это растение отличает шаровидная крона. По осени этот сорняк отрывается от своего корня и перекатывается ветром с места на место, разбрасывая повсюду свои семена.
Французы и предложили создать оболочку из тонкого металла или прочного пластика, внутри которой (или по бокам) на своеобразной «жердочке» могут быть подвешены контейнеры с научной аппаратурой или даже капсулы с экипажем. Подгоняемая ветром или вращаемая мотором, оболочка катится по ледовому полю или по разводьям примерно так же, как это предлагал А. Волков.
Еще одна шаровая конструкция предложена американскими исследователями из NASA. Опять-таки внутри полой оболочки из пластика подвешена на тягах капсула с научной аппаратурой или экипажем. Одна из тяг может укорачиваться с помощью лебедки. Центр тяжести конструкции при этом смещается, и шар катится даже при полном безветрии. Говорят, что такой «шарик» американцы намерены отправить с одним из автоматических зондов на Марс для более детального обследования поверхности Красной планеты.Ушел в поход подземоход…
От фантазий к реальности. Вообще-то идея давно витала в воздухе. Она так и просилась на перо Жюля Верна, который вслед за «Наутилусом» мог отправить в путешествие уже не подводный, а подземный крейсер, расписать приключения его героев. Однако, увы, Жюль поверил современным ему ученым, которые утверждали, что в Земле есть обширные полости. Некоторые даже говорили, что наша планета вообще полая! И писатель отправил своих героев в путешествие пешком, без всякой подземной лодки.
Лишь когда теория полой Земли потерпела крах, а это случилось уже в XX веке, фантасты и ученые один за другим повели разговоры о том, что хорошо бы наряду с подводными лодками создать этакие субтеррины, которые бы могли столь же свободно бороздить не только водные, но и земные просторы.
Однако если вода в 800 раз плотнее воздуха, то твердь нашей планеты такова, что далеко не всюду ее берет лопата – приходится прибегать к помощи кирки и отбойного молотка. А буры, с помощью которых в недрах делают скважины, как известно, снабжают алмазными коронками. Алмаз же, между прочим, одно из самых твердых веществ на нашей планете.
Тем не менее желающие пофантазировать все-таки находились. Одним из таких фантазеров был наш соотечественник Петр Рассказов. Причем надо отметить, что он, несмотря на свою фамилию, был вовсе не литератором, а инженером и свою идею выразил не словами, а набросками чертежей.
За что, говорят, и был убит в смутные времена Первой мировой войны. А его чертежи таинственным образом исчезли. Всплыли они через некоторое время не где-нибудь, а в Германии. Но в дело так и не пошли, поскольку войну ту немцы вскоре проиграли, им пришлось заплатить победителям огромные контрибуции. Тут уж не до каких-то там подземных лодок.
Между тем мозги изобретателей продолжали работать. Аналогичную конструкцию в США попытался запатентовать Питер Чалми – сотрудник «фабрики изобретений», которую возглавлял не кто-нибудь, а сам знаменитый Томас Эдисон.
В списке изобретателей подземной лодки значится и Евгений Толкалинский, в 1918 году эмигрировавший из революционной России на Запад вместе со многими другими учеными, инженерами, изобретателями.«Крот» под горой Благодать. Впрочем, и среди тех, кто остался в Советской России, нашлись светлые умы, взявшиеся за это дело. В 30-х годах XX века изобретатель А. Требелев, конструкторы А. Баскин и А. Кириллов создали проект некоего «подземохода», область применения которого обещала быть просто фантастичной. Например, подземная лодка доходит до нефтяного пласта и плывет от одного «озера» к другому, разрушая на своем пути горные перемычки. За собой она тянет трубопровод и, достигнув, наконец, нефтяного «моря», начинает оттуда качать черное золото.
В качестве прототипа для своей конструкции инженеры взяли… крота. Несколько месяцев они старательно изучали, как тот проделывает подземные ходы, и создали свой аппарат «по образу и подобию» этого животного. Только кое-что, конечно, пришлось переделать. Так, скажем, лапы с когтями пришлось заменить более привычными фрезами – примерно такими же, как у угледобывающих комбайнов.
Первые испытания лодки-крота прошли на Урале, в рудниках под горой Благодать. Аппарат вгрызался внутрь горы, своими фрезами крошил крепчайшие породы. Но конструкция лодки оказалась все же недостаточно надежной, ее механизмы часто отказывали, и дальнейшие разработки в данном направлении были признаны несвоевременными. Ведь на носу уже была Вторая мировая война.Тем временем в Германии. Однако та же война, начавшаяся 1 сентября 1939 года, в Германии как раз послужила катализатором возрождения интереса к давней идее. До сих пор толком неизвестно, сам ли изобретатель В. фон Верн додумался до этой идеи, или ему кто-то помог отыскать старые документы в архивах немецкой разведки, однако в 1933 году он запатентовал свой вариант «подземохода».
Изобретение на всякий случай засекретили и отправили в архив. И неизвестно, сколько бы оно там пролежало, если бы на него в 1940 году случайно не наткнулся граф Клаус фон Штауфенберг. Несмотря на свой титул, он с восторгом принял идеи, изложенные в книге «Майн камф» Адольфом Гитлером. И когда новоявленный фюрер пришел к власти, среди его соратников был и фон Штауфенберг. Он быстро сделал карьеру при новом режиме, и когда ему на глаза попалось изобретение Верна, он понял его ценность.
Он довел суть дела до влиятельных чинов генштаба вермахта. Изобретателя вскоре разыскали и создали все условия, чтобы он мог реализовать свою идею на практике.
Дело в том, что в 1940 году генштаб разработал операцию «Морской лев», главной целью которой было вторжение нацистов на Британские острова. Вот тут бы подземная лодка и пригодилась бы. Пропахав землю под Ла-Маншем, такие лодки могли бы беспрепятственно доставлять в Великобританию отряды диверсантов, которые бы посеяли панику среди британцев.
Изобретатель пообещал сделать аппарат вместимостью до 5 человек, способный двигаться под землей со скоростью 7 км/ч, и нести боезаряд массой 300 кг. Согласитесь, этого вполне достаточно, чтобы провести внушительную диверсию.
Однако время шло, изобретатель продолжал возиться в своей лаборатории. Тут инициативу перехватил Герман Геринг, шеф люфтваффе. Он убедил фюрера, что не стоит заниматься «мышиной возней», когда доблестные асы Третьего рейха могут в считаные дни разбомбить Британию с воздуха.
По приказу Гитлера работы над подземной лодкой были свернуты. В небе Британии началась знаменитая воздушная война, которую, в конце концов, выиграли англичане. Солдатам вермахта так и не было суждено ступить на британскую землю.
Но это уже другая история.Мечта Никиты Сергеевича. Ну а что же с подземной лодкой? Идея ее создания вовсе не канула в Лету. По крайней мере, в нашей стране.
Говорят, в 1945 году, когда после разгрома фашистской Германии вовсю рыскали трофейные команды бывших союзников, в руки спецагентов из ведомства Л.П. Берии попали чертежи и остатки странного механизма. Тут же были вызваны эксперты, которые и пришли к выводу, что перед ними аппарат, предназначенный для проделывания ходов под землей.
Проект отправили на доработку. Говорят, в 50-х годах ленинградский профессор Г. Бабат предлагал использовать для снабжения энергией «подземохода» сверхвысокочастотное излучение. А московский профессор Г. Покровский примерно в те же годы произвел расчеты, показывающие принципиальную возможность использования процессов кавитации не только в жидкой, но и в твердой среде. Пузырьки газа или пара, по его мнению, способны весьма эффективно разрушать горные породы.
Говорил о возможности создания «подземных торпед» и академик А.Д. Сахаров. По его мнению, можно создать условия, при которых подземный снаряд будет двигаться не в толще пород, а в облаке распыленных частиц, что обеспечит сказочную скорость продвижения – десятки, а то и сотни километров в час!
В общем, о разработке Требелева вспомнили снова. И с учетом трофейных добавок дело обещало выгореть. Тем более что проектом заинтересовался лично Н.С. Хрущев, сменивший у руля государства умершего И.В. Сталина.
Для серийного производства подземных лодок, испытания которых, по существу, еще и не начинались, в крымских степях срочно стали возводить огромный завод. А сам Никита Сергеевич публично пообещал в одной из своих речей достать империалистов не только из космоса, но и из-под земли!
Было создано несколько вариантов «подземохода», которые отправили для испытаний все туда же, на Урал. Первый цикл испытаний прошел удачно – подземная лодка со скоростью пешехода уверенно проделала ход с одного склона горы на другой. О чем, естественно, тут же было доложено правительству.
Возможно, именно эта весть и дала Никите Сергеевичу основания для его публичного заявления. Но он, как всегда, поторопился. Во время второй серии испытаний произошел загадочный взрыв, и подземная лодка погибла со всем своим экипажем, оказавшись замурованной глубоко в земной толще.
А тут и самого Никиту Сергеевича неожиданно попросили из Кремля. В одночасье из первого лица государства он превратился в обыкновенного пенсионера «по состоянию здоровья», на которое никогда не жаловался.
Пришедший на смену генсек Л.И. Брежнев стал закрывать все проекты, пользовавшиеся благосклонностью Хрущева. Так было прекращено строительство центра микроэлектроники в Зеленограде, постарались забыть и о подземной лодке. Тем более что никому не хотелось брать на себя ответственность за взрыв.
Глухой отзвук об этих работах остался лишь в романе Э. Тополя «Чужое лицо», где мастер детективного жанра описывает, как подземную лодку намеревались уж испытывать не где-нибудь, а у берегов США. Туда должна была отправиться ядерная субмарина, имея на борту новинку отечественного военно-промышленного комплекса. Там, по идее, подземную лодку должны были выгрузить, и она своим ходом собиралась добраться до самой Калифорнии, где, как известно, довольно часто случаются землетрясения. Лодка должна была оставить в заранее рассчитанном месте ядерный боезаряд, который мог быть взорван в нужный момент. А все его последствия затем бы списали на стихийное бедствие…
На счастье, ничего такого не случилось. Испытания подземной лодки, как уже говорилось, так и не были доведены до конца.Недра штурмуют… ракеты?! Впрочем, даже многих энтузиастов создания «подземоходов» не устраивает идея дробления пород механическим способом. Как показывают современные проходческие щиты, при такой проходке тратится огромное количество энергии. И тем не менее щит движется со скоростью несколько метров в сутки. Это не «плавание», а скорее «ползание».
Ускорить процессы проходки пытались не раз. Так, в 1948 году инженер М. Циферов получил авторское свидетельство СССР на изобретение подземной торпеды – аппарата, способного самостоятельно двигаться в толще земли со скоростью 1 м/с. (Для сравнения: скорость агрегата Требелева – 12 м/ч.)
Циферов предложил способ бурения с помощью скрытого взрыва. Для этого им была сконструирована специальная головка бура, напоминающая гигантское сверло. Его режущими кромками служили две радиальные щели. Далее следовал пороховой отсек, в котором располагался заряд, взрывавшийся от электрического запала. В момент взрыва пороховые газы создавали в камере сгорания давление в 2000–3000 атмосфер! С огромной силой они вырывались из узких щелей головки, их реактивные потоки вращали бур. Как только отгорала одна шашка, из специального отсека через затвор, похожий по своему устройству на орудийный замок, подавалась новая.
С помощью подобного бура, как показали расчеты, можно пройти в глубь Земли на 12 км. Почему не больше? Штанга или трос, на которых висит бур, при больших глубинах погружения могут оборваться, не выдержав собственного веса.
Тогда, чтобы не связываться с тросом, Циферов предложил еще и подземную… ракету. Она была «перевернута вверх тормашками», чтобы выжигать и активно выталкивать грунт из проделываемой скважины. Со времени первой заявки прошло уже более полувека. Подземные ракеты ныне совершенствует сын изобретателя. Но в широкую практику они так и не внедрились. Почему?
Дело в том, что таким процессом очень трудно управлять. Запущенная ракета действительно в считаные секунды уходит вглубь на десятки метров. Но будет ли этот путь прямым? Ведь даже в воде торпеды, случается, уходят в сторону. Недра же куда более неоднородны, чем вода. Очень велик шанс, что при проходке снаряд «поведет» в сторону. А как говорит кавказская пословица, даже хромой, бредущий верной дорогой, обгонит всадника, скачущего не туда…А вот и «ядерный крот». В конце XX века все больше энтузиастов, разрабатывавших идею создания подземного крейсера, склонялись к тому, что такой корабль должен быть атомным. Эту идею подхватили доктор технических наук Виктор Феодоров и его коллега, кандидат экономических наук Мухамед Кокоев, разработавшие проект «ядерного крота». Они подсчитали, что для проходки туннеля диаметром 1 м со скоростью 0,05 м/с нужно за секунду нагревать до температур 800—1000 оС 120–140 кг породы, что требует не менее 200–250 МВт тепловой мощности.
Это огромная мощность. Поэтому для экономии авторы предлагают не оставлять за проходческим комплексом свободный канал, а заполнять его разрушенной породой, перемещая ее с помощью специальных транспортеров. Тогда подвергать термообработке придется лишь относительно небольшую часть породы.
Устройство «ядерного крота» они видят примерно таким. Самоходный аппарат длиной в несколько десятков метров должен состоять из шарнирно-сочлененных блоков: ядерного реактора тепловой мощностью 4–5 МВт, парогазогенератора и турбогенератора мощностью 600–800 кВт. Кроме того, нужны секции навигации, связи, управления… Конечно, не обойдемся мы и без оборудования для разрыхления пород, транспортеров для их перемещения.
Интересная деталь проекта состоит в следующем. Верхняя часть земной коры состоит в основном из осадочных пород с относительно невысокой прочностью. И самое замечательное – в них всегда содержится много кристаллогидратной и адсорбированной воды, которая при нагреве породы до 300–500 °C интенсивно выделяется в виде паров.
Но это не все. Карбонаты и сульфаты, содержащиеся в породе, при нагреве до 900 °C и выше разлагаются с выделением не только воды, но и диоксида углерода и сернистых газов, которые тоже можно использовать для разрыхления недр.
Кроме того, из пород в результате термообработки получаются вяжущие материалы. Уплотняя их, «ядерный крот» создаст подземный канал длиной в сотни километров с укрепленными стенками.
Поддерживать связь с комплексом и управлять им дистанционно можно с помощью сверхдлинных радиоволн, подобно тому как ныне устанавливают связь с субмаринами, находящимися в подводном положении. А морская вода, между прочим, поглощает такие волны намного сильнее, чем обычные грунты.
Чтобы аппарат не сбивался с маршрута, на его борту должна быть предусмотрена навигационная система. Она же поможет обогнуть твердые породы, встретившиеся на пути.
Достигнув конечной цели, «крот» направится домой либо по ранее проложенному каналу, либо по новому маршруту.
Причем для экономичного и эффективного разрушения горных пород можно использовать результаты исследований, недавно проведенных, например, кандидатом технических наук В.М. Петровым. Он экспериментально показал целесообразность разрыхления горных пород с помощью микроволнового излучения.
Механика процесса такова. В горных породах практически всегда содержатся молекулы воды. Микроволновое же излучение, как известно на примере печей-микроволновок, весьма быстро и с малыми энергетическими потерями позволяет довести воду до кипения. Образующийся пар и произведет требуемые разрушения.
Такой способ не только досконально рассмотрен теоретически, но и проверен в ряде экспериментов, проведенных в Московском горном институте. Они показали, что при КПД современных магнетронов, доходящем до 85 %, такой способ вполне выгоден экономически, обладает рядом преимуществ перед механическими способами разрушения пород.
…Таким образом, получается, уже сегодня есть все предпосылки для создания подземной лодки. Надо только сообща взяться за дело и довести его до логического конца. И тогда, наконец, осуществится мечта фантастов прошлых столетий. А человечество получит возможность освоить еще один «океан» – подземный.На поезде, как на самолете?
Быстрее 1000 км/ч? Очередной бум, пожалуй, начался с того, что осенью 2010 года китайские инженеры объявили о начале разработки поезда, который сможет передвигаться со скоростью до 1000 км/ч. Причем, как рассказал один из участников работ, член Академии наук Китая Шень Чжиюнь, исследователи надеются воплотить проект в жизнь в течение 10 лет. Более того, такая скорость, по их мнению, не предел. Специалисты уверены: 4 и даже 6 тыс. км/ч – не фантастика, а дело не столь отдаленного будущего.
Чтобы достичь скоростей, свойственных скорее самолетам, чем поездам, китайские инженеры предлагают совершенно отказаться от колес и перейти к магнитной левитации, при которой поезда будут как бы парить над рельсами. Кроме того, двигаться они будут по трубам, закопанным под землю, почти как в туннеле метро. С той лишь разницей, что эти туннели будут вакуумными, то есть из них будет выкачан воздух, позволит уменьшить аэродинамическое сопротивление поезда.
В настоящее время в Юго-Западном Транспортном университете КНР полным ходом ведется разработка прототипа с рабочей скоростью в 500–600 км/ч. А через два-три года настанет черед более скоростного поезда, которому и предстоит побить рекордные 1000 км/ч.
Впрочем, не надо думать, что одни китайцы такие умные. Еще в начале 90-х годов XX века сотрудники японской строительной компании «Фудзита» замыслили построить геоплан – самолет, способный летать по подземному туннелю со скоростью 600 км/ч и более!
Подземная 400-километровая трасса между Токио и Осакой, двумя крупнейшими промышленными центрами Страны восходящего солнца, согласно проекту, будет иметь три яруса. На двух смогут летать геопланы, третий намечается использовать для движения поездов на магнитной подвеске. Ширина туннеля – 50–56 м – вполне достаточна, чтобы не только разместить задуманное, но и провести телекоммуникационные сети, трубопроводы. Закладка туннеля мыслится на глубине не менее 50 м, чтобы он был надежно защищен от сейсмических воздействий.
Геоплан станет разгоняться турбовинтовым двигателем. До скорости 300 км/ч воздушный лайнер будет скользить по специальной эстакаде, подобно современному железнодорожному суперэкспрессу. А превысив этот рубеж, оторвется от полотна и весь остальной путь совершит в полете.
По оценкам, строительство одного 400-местного геоплана обойдется в 15 млрд иен, а на сооружение трассы понадобится почти 30 трлн! Однако колоссальные расходы особо не пугают. Ведь быстрота, всего 50 минут, с которой можно преодолеть немалое расстояние между двумя городами, привлечет к новому виду транспорта множество пассажиров.От идеи к реальности. Тут, видимо, стоит заметить, что о подобном транспорте мечтал еще в начале прошлого века петербургский доцент Борис Вейнберг. В 20-х годах он разработал проект поезда на электромагнитной подвеске, который должен был двигаться внутри специального трубопровода. Но в те годы стране нашей было не до скоростных подземных поездов.
Да и ныне, впрочем, железнодорожники бывшего СССР не могут похвастаться особыми успехами. Пока что поезда только в четырех странах мира – Китае, Японии, Германии и Франции – способны двигаться быстрее 500 км/ч. Да и то подобные скорости зафиксированы лишь во время испытаний.
Тем не менее в этих странах ныне, похоже, всерьез нацелились на преодоление 1000-километрового барьера скорости. Для этого специалисты намерены использовать маглевы, то есть поезда, использующие магнитную левитацию. Принцип ее заключается в том, что при движении состав, в отличие от своих колесных аналогов, не касается поверхности рельса, а висит над ним на высоте 12–15 мм благодаря сильному электромагнитному полю.
В результате сила трения колес по рельсам не мешает развитию скорости, и поезда достигают 580 км/ч. Чисто теоретически состав можно разогнать и до первой космической скорости – 7,9 км/с. Однако для этого нужны и космические условия – прежде всего отсутствие аэродинамического сопротивления.
Причем если на дозвуковых скоростях движению мешает лишь трение о воздух, то на сверхзвуковых добавляется эффект скачка уплотнения. Например, перед летящим на сверхзвуковой скорости снарядом или самолетом виден полукруглый ободок, а внутри его нечто вроде линзы. Этот ободок и есть фронт скачка уплотнения, а эффект линзы создается более плотным воздухом, находящимся между этим фронтом и летящим телом. В результате потери энергии на преодоление сопротивления очень велики.
Чтобы избежать излишних потерь, конструкторы и собираются пускать сверхзвуковые поезда по вакуумным трубам. Белорусский дизайнер Павел Коняев даже разработал свой проект вакуумной дороги. Оболочка туннеля, внутри которого поедут поезда, должна будет представлять собой многослойную долговечную конструкцию из особо прочного железобетона с поперечными кольцами и продольными ребрами жесткости, а также компенсаторами для уменьшения продольных деформаций.
Внешне туннели будут выглядеть как серебристые трубы на бетонных опорах, полагает Коняев. И разместятся они на высоте около 6 м от поверхности грунта на особых опорах. При этом земли под дорогой можно осваивать как угодно – засевать, прокладывать обычные автодороги и т. д. Чтобы не огибать крупные водоемы или неровности рельефа местности, частично трубы можно будет проложить под водой или под землей.
Что же касается влияния на здоровье людей электромагнитных полей, наводимых при движении маглева, то, как показывают первые опыты, влияние выхлопных автомобильных газов намного вреднее. Между тем, по расчетам экологов, даже современные поезда на магнитной подушке выбрасывают в атмосферу в 112 раз меньше углекислого газа, оксидов натрия и прочих вредных веществ, чем автомобили, и в 29 раз меньше, чем обычные поезда.Какие проблемы? Конечно, устройство такого пути намного сложнее, чем обычной стальной магистрали. В разрезе труба должна выглядеть так – обхватывающая оболочка вокруг шины с электромагнитами, подводящими кабелями и вспомогательным оборудованием. Оболочка трубы полностью закроет все внутренние коммуникации и предохранит их от природных осадков, ураганов, жары и холоды, от птиц, падения деревьев и т. д. Причем для каждого пути в целях безопасности должна использоваться отдельная оболочка-труба.
Однако закрытость может пойти и во вред. Что, если случится ЧП внутри туннеля, как это, например, произошло сравнительно недавно в железнодорожном туннеле, проложенном под Ла-Маншем? Чтобы люди при возникновении экстренных ситуаций (авария, пожар, теракт и т. д.) не оказались запертыми в безвоздушном пространстве, в трубе через каждые 3–4 км пути предусмотрены шлюзы, которые автоматически перекроют аварийный участок. В самом же поезде сработает автоматическая система торможения. И как только он остановится, начнет работать вентиляция. Вакуум в туннеле сменится обычной земной атмосферой.
Когда давление в трубе сравняется с внешним, откроются люки туннеля и поезда и люди смогут подняться на поверхность или выйти в эвакуационные подземные туннели. Шлюзы запланированы и на станциях. При въезде поезда в привокзальный шлюз туда подается воздух, давление выравнивается, и состав выезжает на перрон.
Единственное ограничение для прокладки вакуумных путей Павел Коняев видит в сейсмической опасности. Над этим думают и японские инженеры, для которых проблема землетрясений – одна из основных. Поэтому они предлагают прокладывать транспортные магистрали поглубже в недрах Земли. А это потребует огромных вложений. Так, по расчетам Павла Коняева, километр трубы, проложенной даже на поверхности, обойдется примерно в 60 млн долларов. Пока меценатов, готовых рискнуть огромными деньгами для строительства хотя бы опытного участка, в мире не нашлось.Передвижные АЭС
Планов громадье. Как только в Обнинске в 1947 году заработала первая в мире стационарная АЭС, ученые и конструкторы стали мечтать о оснащении «ядерными котлами» транспортных средств. Определенная логика в том была. Заправил ядерную силовую установку один раз, и можно отправлять в кругосветное путешествие, не заботясь более о запасах топлива.
Первыми эту мечту начали осуществлять моряки. Атомные подлодки и ледоколы, как известно, верой и правдой служат вот уже многие десятилетия. Хотя и здесь, как стало известно относительно недавно, после снятия пелены секретности, реакторы на атомные подлодках несколько раз были на грани взрыва.
Да и ныне, когда многие атомоходы выработали свой ресурс, никто толком не знает, что с ними делать, как их утилизировать с наименьшим вредом для экологии? Вот и стоят они пока в затонах, подальше от людских глаз и постепенно ржавеют.
С атомолетами дела пошли и того хуже. Проект ядерной установки открытого типа, когда продукты радиоактивного распада выбрасывались в атмосферу, был забракован И.В. Курчатовым еще на стадии предварительного проекта. Он понимал, что такой, с позволения сказать, транспорт даже без всяких аварий за пару десятилетий превратит планету в радиоактивную пустыню.
Установки же закрытого типа, подобные тем, что стоят на атомных подлодках, требуют мощной свинцовой защиты для экипажа, что делает ее практически неподъемной. Кроме того, даже одетая в свинцовый кокон, такая установка все же несет немалую опасность для окружающей среды в случае аварии или катастрофы самолета.
Поэтому ядерные реакторы прижились лишь в космосе. Да и то их стараются применять как можно реже, памятуя, как однажды очередной советский «Космос» с ядерной установкой на борту свалился на территорию Канады и руководству СССР пришлось изрядно раскошелиться, а дипломатам немало потрудиться, чтобы замять скандал. А в США дело дошло даже до суда, когда общественность обнаружила изотопный реактор на борту межпланетного зонда, отправляющегося к окраинам Солнечной системы. Запустить его удалось, лишь клятвенно заверив судью, что никакой аварии на старте не будет. Дескать, все предусмотрено до мелочей…
Попытки поставить ядерные реакторы на атомные локомотивы и автомобили тоже, по существу, завершились провалом на самой ранней стадии. Уже первый образец мобильной АЭС «Памир», созданной сотрудниками Института ядерной энергетики Белорусской АН на базе двух тягачей МАЗ-5637, показал низкую надежность конструкции и был законсервирован.
Куда более пафосно выглядела идея мегапоездов на ядерной тяге. Как сообщала газета «Гудок» в 1956 году, они должны были состоять из могучего атомного локомотива и гигантских вагонов, поставленных на сверхширокую колею, которая в 2,5–3 раза превышала бы по ширине принятый в нашей стране стандарт – 1520 мм. При этом грузовместимость товарных вагонов этого класса могла бы быть сравнима с аналогичным показателем речного грузового судна, а двухэтажные пассажирские вагоны предложили бы путникам небывалый простор и комфорт. Однако до строительства сверхшироких магистралей дело не дошло и по сей день. А вместе с ними увяла и идея создания мегапоездов.
Возвращение к былому? Тем не менее ядерщики на том не успокоились. И лет десять тому назад исподволь начали кампанию по проталкиванию концепции строительства плавучих атомных теплоэлектростанций (ПАЭС). При этом концерн Росэнергоатом намеревался до 2015 года построить флотилию из 8 плавучих атомных теплоэлектростанций. Вот что рассказывал об этом тогда журналистам заместитель генерального директора концерна Сергей Крысов.
Еще в 70-х годах XX века в нашей стране были созданы плавучие электростанции «Северное сияние». Ток они вырабатывали с помощью авиационных турбин, отработавших свой ресурс в небе. Однако опыт эксплуатации таких станций показал: работают они крайне шумно и потребляют большое количество топлива, которое в условиях Крайнего Севера – немалый дефицит.
А потому энергетики задумались, как можно получать тепло и электричество и без особого шума и при малом расходе топлива. Необходимость же в подобных теплостанциях большая. По подсчетам статистиков, население двух третей территории России каждую зиму испытывает нехватку света и тепла, согреваясь с помощью мазутных и угольных котельных, топливо для которых приходится доставлять корабельными караванами, а в экстренных случаях – и самолетами. Плавучие атомные электростанции позволят покончить с такой практикой.
Весной 2007 года на стапелях завода «Севмаш» в Северодвинске, где раньше обычно строились подводные атомные лодки, должна была состояться закладка первого плавучего теплоэнергоблока с реактором КЛТ4 °C. Завершение строительства намечалось на 2010 год.
Было объявлено, что есть уже и первые потенциальные покупатели ПАЭС. Одними из первых высказали свою заинтересованность в новых источниках энергоснабжения представители Газпрома. Администрация Чукотского автономного округа тоже не прочь заполучить такую станцию и поставить ее в районе г. Певек. Здесь дополнительная энергия требуется для дальнейшего наращивания золотодобычи.
Обнаружились возможные покупатели и за рубежом, Например, в подобных электростанциях весьма нуждается Индия, которой нужны энергетические мощности для опреснения морской воды. Кроме Индии, в подобных установках заинтересованы Китай, Индонезия, страны Персидского залива и Африки.И для севера, и для юга. В обоих вариантах, и в южном, и в северном, основу ПАЭС составляют один или два реактора, а точнее – энергетических блока с реакторными установками типа КЛТ4 °C, которыми обычно оснащают ледоколы и подводные лодки. Только в данном случае их монтируют на металлической или даже железобетонной барже. Причем в последнем варианте корпус получается дешевле и не так подвержен коррозии. Прочность же и мореходные качества его таковы, что это специфическое сооружение можно буксировать даже через океаны.
По соседству с энергетическими блоками расположится хранилище ядерного топлива, отсеки с подсобным оборудованием. На корме – помещения, где с удобствами будет находиться персонал станции, порядка 50 человек, работающих вахтовым методом.
В условиях энергетического кризиса, затрагивающего многие регионы страны и мира, плавучая АЭС может предоставить недорогую энергию, а мобильность позволяет относительно легко перемещать ее с места на место. Причем стоимость создания такой станции значительно ниже, чем стационарной АЭС, утверждают разработчики. Ведь ее можно построить прямо на заводе и доставить на место уже в готовом виде.
Далее мощные океанские буксиры в сопровождении конвоя ВМФ оттащат станцию в то место, где ей предстоит работать. Там ее пришвартуют к заранее подготовленному пирсу, подсоединят провода, включат реактор, и на 10–12 лет местные власти могут забыть о проблемах с теплом и электричеством. По истечении этого срока ПАЭС просто отбуксируют на завод для профилактики, а на ее место встанет новая «ядерная баржа».
Технические же параметры станции как раз хорошо подходят для небольших городов: ее реакторы способны выдавать порядка 70 МВт электроэнергии и около 140 Гкал/ч тепла. Этого хватит на то, чтобы осветить и обогреть город с населением примерно 200 тыс. человек или большое промышленное предприятие.А если террористы? Таковы хозяйственные плюсы проекта. Но есть у него и минусы. Во-первых, не опасно ли иметь у себя под боком в том или ином городе, по существу, плавучую ядерную бомбу? А если авария? А если террористы?..
Специалисты рассеивают подобные опасения следующим образом. Ныне Финляндия, Франция и Япония усердно наращивают мощности атомной энергетики. По тому же пути идут Иран, Индия и Китай. Естественно, Россия, одна из основных ядерных держав, тоже не желает оставаться в стороне.
У российских проектировщиков ПАЭС энтузиазм, кроме всего прочего, вызывает и тот факт, что большинство стран, желающих получить атомную энергию и пресную воду, не входят в Договор о нераспространении ядерного оружия, а следовательно, им не «светит» получение «ядерной баржи» в собственность. Они могут попросить пригнать ее к своим берегам при условии, что обслуживать ПАЭС будут российские специалисты и все отработанное ядерное топливо будет возвращаться в Россию. Таким образом, в перспективе мы можем получить неплохой выход на международный рынок.
Впрочем, противников у проекта все равно немало. В первую очередь это экологические организации. Так, скажем, эксперты знаменитой норвежской «Белуны» утверждают, что защита ПАЭС от возможных аварий и от угрозы теракта проработана недостаточно. Ведь реакторы ледокольного типа, которые планируется поставить на плавучих станциях, никогда еще не эксплуатировались в течение 40 лет (а именно таков заявленный срок службы плавучей станции), и, значит, предусмотреть все варианты их «поведения» просто невозможно.
«Реакторная установка типа КЛТ4 °C работает на высокообогащенном уране, который без особой дальнейшей переработки можно использовать для создания ядерного взрывного устройства атомной бомбы, – сказано в заключении “Белуны”. – Для производства атомной бомбы нужно не менее 3 кг урана-235 с обогащением в 20 %. Только в одном реакторе ПАЭС содержится, таким образом, расщепляющийся материал, достаточный для создания многих десятков атомных бомб».
Однако у наших специалистов, связанных с проектированием станции, мнение прямо противоположное. Как сообщил журналистам Сергей Крысов, ПАЭС имеет 5 барьеров радиационной защиты – это даже больше, чем на атомных подлодках. Станция, по расчетам, способна выдержать землетрясение до 6 баллов, жесточайший шторм и имеет защиту реактора, способную выдержать даже падение на нее самолета.
Что же касается возможности создания атомной бомбы из украденного с ПАЭС урана, то давайте рассуждать логически, сказал он. Во-первых, до сих пор не было ни одного случая захвата террористами АЭС. Они все-таки не дураки и знают, что, во-первых, с охраной атомной станции лучше не связываться – службу там несут профессионалы высочайшей пробы. Во-вторых, надо быть самоубийцей, чтобы вскрыть работающий реактор. Да и при вскрытии все равно из полученного топлива атомную бомбу никогда не сделать, поскольку на АЭС используют уран все-таки малопригодный для оружейного применения.
Что касается кражи отработанного ядерного топлива, то его даже на «грязную» бомбу вряд ли хватит. Просчитано, что эффект от такого применения будет примерно такой, как от неисправной рентгеновской установки в поликлинике – облучиться можно, лишь оказавшись в непосредственной близости от очага радиации, подчеркнул Крысов.Гладко было на бумаге… Казалось бы, все, инцидент исчерпан. Однако на исходе уже 2011 год, а первой ПАЭС, успевшей получить даже собственное имя «Михаил Ломоносов», как не было, так и нет. И похоже, уже и не будет. В чем дело?
Началось все с того, что по мере строительства ПАЭС стоимость ее росла «не по дням, а по часам». Если в декабре 2006 года проект оценивался в 2 млрд 609 млн рублей, то через несколько месяцев стоимость возросла до 5,5 млрд. В марте 2007 года она составляла уже 9 млрд. А в мае 2007 года «плавучка» потянула на 11,2 млрд рублей. Ныне цена водоплавающей АЭС зашкаливает уже за 27 млрд рублей.
В итоге «Севмаш» отказался от строительства станции. Заказ передали на Балтийский завод Санкт-Петербурга. Но и там, судя по всему, дела идут ни шатко ни валко. Во-первых, завод вроде бы собираются переводить за черту города, и ему пока не до новых заказов. Во-вторых, в немалой степени затягиванию работ, кроме чисто технических и финансовых трудностей, способствует и политическая обстановка как внутри страны, так и за рубежом. Сначала разразился скандал в Иране вокруг Бушерской АЭС. Не успел он толком затихнуть, как в Японии цунами, по существу, развалило два реактора АЭС «Фукусима-1», которую теперь частенько называют «вторым Чернобылем».
Далее, участившиеся выходки террористов вызывают справедливое опасение: «А что будет, если они выберут в качестве объекта атаки именно ПАЭС?» Охранять плавучую станцию, как говорят эксперты, все намного сложнее, чем наземный объект. И тут ничего не спрячешь под землю. Наконец, штормы на море происходят все же намного чаще, чем землетрясения на суше…
В таких условиях надо ждать, что многие потенциальные покупатели откажутся от своих первоначальных намерений. В общем, не случайно многие СМИ уже прозвали ПАЭС «ядерной погремушкой Росатома». Обидно, но справедливо. Хотя и жаль все-таки хорошей идеи, которая заложена в конструкцию. Хотели же как лучше…Чудеса военной техники
Все знают, что драться – плохо. А воевать – тем более. Тем не менее всю свою историю люди только и делают, что воюют между собой, а самые лучшие идеи, изобретения применяют прежде всего в ратном деле.
Гиперболоиды XX века
Детище холодной войны. Началась же эта научно-техническая эпопея в 1963 году, когда заместитель министра обороны СССР А.А. Гречко поручил ведущим советским физикам-лазерщикам приспособить квантовый генератор для военных целей. Не знаю, читал ли Гречко фантастический роман А.Толстого или почерпнул свои сведения из секретной разведсводки, в которой говорилось, что подобные работы ведутся в США, но приказ был совершенно четким: устройства должны реально работать. И точка.
Для этого перепрофилировали специальное конструкторское бюро «Вымпел» и концу 60-х годов создали ЦКБ «Луч» (позже переименованное в НПО «Астрофизика»). Работы по лазерной тематике велись также в НИИ и КБ с благородными названиями «Алмаз», «Альтаир», «Радуга» и т. д. Разработки курировал секретарь ЦК партии, в дальнейшем министр обороны Дмитрий Устинов.
Холодная война в те годы шла полным ходом. Назревала опасность ядерного апокалипсиса, а потому одной из основных задач было создание эффективной противоракетной и противовоздушной обороны. В итоге в 1964 году появилась «Терра» – программа разработки лазеров высокой мощности для уничтожения ракет. Испытания их проводили на расположенном в Казахстане секретном полигоне Сары-Шаган, близ озера Балхаш, где был выстроен экспериментальный комплекс.
Бывший командующий Войсками противоракетной и противокосмической обороны Советского Союза генерал-полковник Юрий Вотинцев как-то вспоминал: «Десятого октября 1983 года во время тринадцатого полета американского космического корабля “Челленджер”, когда его витки на орбите проходили в районе государственного полигона войск ПВО страны у озера Балхаш, была включена наша лазерная установка в минимальном режиме. Высота орбиты составляла 365 км. Тем не менее, как сообщал экипаж “Челленджера”, на корабле внезапно отключилась связь, возникли сбои в работе аппаратуры, да и сами астронавты почувствовали недомогание»…
Подоплека же этого случая, по всей вероятности, такова. На первое место поначалу была выдвинута программа уничтожения ракет. Дело в том, что в США одной из ключевых позиций знаменитой программы «звездных войн» (или, официально, стратегической оборонной инициативы – СОИ) был проект создания лазерного оружия, способного поражать технику противника на огромном расстоянии не только на Земле, в атмосфере, но и в космическом пространстве, где обычное оружие малоэффективно.
Однако, как известно, программа СОИ была свернута даже раньше, чем ее вдохновитель – президент США Рональд Рейган – покинул свой пост. Одни полагают, это произошло потому, что бывший голливудский актер, потрафив военно-промышленному комплексу, дал команду на разработку заведомо непригодного оружия. Согласно другой версии, Рейган был вовсе не так глуп, как иногда показывал. И программа СОИ с самого начала была своего рода блефом; американцы хотели втянуть СССР в чрезмерные расходы, которые должны были окончательно подорвать экономику Страны Советов. И наконец, есть третья версия, утверждающая, что программу СОИ американцев заставил свернуть наш «ассиметричный ответ». На ней и остановимся подробнее как на наиболее любопытной.
Согласно ей получается, что в США с программой СОИ вовсе не блефовали, а работали всерьез. И кое-чего добились. Так, в октябре 1997 года информационные агентства дали короткую заметку об эксперименте американцев, заключавшемся во «взаимодействии наземного лазера и спутника на орбите». О подробностях особо не распространялись – эксперимент был строго засекречен. Но шила в мешке не утаишь… Вскоре стало известно, что инфракрасный химический лазер, базировавшийся на полигоне в штате Нью-Мексико, сделал два «выстрела» по спутнику ВВС США, находившемуся на орбите высотой 420 км, и повредил его.
МИД России тотчас выразил свое беспокойство, посчитав, что данный эксперимент является нарушением международных договоренностей. Впрочем, пока российские дипломаты делали свою работу, технические специалисты – свою. Что и дало возможность М.С. Горбачеву как-то обронить фразу об «асимметричном ответе». А чтобы американцы не думали, что первый (и последний) президент СССР просто болтает языком, членам Конгресса США вскоре было продемонстрировано «сверхсекретное русское чудо» – СО2-лазер мощностью 1 МВт, предназначенный для уничтожения неприятельской военной техники, в том числе и спутников, ракет и т. д.
Демонстрация, судя по всему, получилась впечатляющей, и конгрессмены намотали на ус вывод, который напрашивался сам собой. Зачем гробить кучу денег на космическую технику, которая довольно просто нейтрализуется с земли? Говорят, именно это соображение и привело, в конце концов, к свертыванию программы «звездных войн».«Чудо» можно передвинуть. Создан же был чудо-лазер усилиями специалистов Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ), расположенного в Подмосковье. Когда же выяснилось, что он в качестве оружия, скорее всего, уже не понадобится, команда специалистов, в которую, помимо сотрудников ГНЦ РФ ТРИНИТИ, вошли представители НПО «Алмаз», а также НИИ электрофизической аппаратуры имени Д.В. Ефремова и Государственного внедренческого малого предприятия «Конверсия», разработала на его основе мобильный лазерный технологический комплекс МЛТК-50. Его излучение способно на расстоянии в десятки метров, сквозь пламя пожара, быстро и без особых хлопот срезать, например, нефтяную вышку, если в том будет необходимость.
При этом, как выяснилось из разговора с создателями этого комплекса, сложнее оказалось сделать не военный, а гражданский вариант комплекса. И вот почему. Военная техника чаще всего эксплуатируется в экстремальном режиме, на пределе. И конструкторов ее вообще-то не так уж заботят экономичность, долговечность, простота изготовления и обслуживания… Главное для них – выполнить поставленную боевую задачу. А вот на гражданке критерии несколько иные. Тут техника должна работать долго, не капризничать, не требовать для своего обслуживания особо высококлассных специалистов. И стоить как можно дешевле, поскольку денег в нашем народном хозяйстве вечно не хватает.
Имея в виду такие критерии, специалисты ТРИНИТИ и их коллеги создали комплекс, который, в отличие от многих стационарных, базируется на двух модулях-платформах – модифицированных серийных автоприцепах Челябинского завода.
На одной платформе размещается генератор лазерного излучения, включающий в себя блок оптического резонатора и газоразрядную камеру. Здесь же устанавливается система формирования и наведения луча. Рядом располагается кабина управления, откуда ведутся программное или ручное его наведение и фокусировка…
На другой платформе находятся элементы газодинамического тракта: авиационный турбореактивный двигатель Р29-300, выработавший свой летный ресурс, но еще способный послужить в качестве источника энергии; эжекторы, устройство выхлопа и шумоглушения, емкость для сжиженной углекислоты, топливный бак с авиационным керосином и т. д.
Таким образом, тягачи могут доставить комплекс практически повсюду, где способен пройти автотранспорт. По приезде же на место достаточно 2–3 часов, чтобы привести систему в рабочее состояние. Обслуживается комплекс всего тремя специалистами.
Как показали испытания, МЛТК-50 может быть весьма действен не только при ликвидации пожаров на газовых скважинах, но и при утилизации старых кораблей и подлодок (луч режет корабельную сталь толщиной до 120 мм с расстояния 30 м), разделке скального массива в каменоломнях, при дезактивации поверхности бетона на АЭС методом шелушения поверхностного слоя, выжигании пленки нефти, разлитой по поверхности акватории…
Причем для него не нужно создавать особую рабочую среду, тщательно следить за герметичностью и возможными утечками. Лазер работает по так называемой открытой схеме на обычном атмосферном воздухе. В него лишь добавляют немного углекислого газа. А для этого и одного баллона на все время работы хватает.
Еще одна задумка, которая уже понемногу начала претворяться в жизнь, – создание на основе МЛТК-50 целой гаммы подобных комплексов различной мощности. Например, МЛТК-5, то есть комплекс с мощностью в 10 раз меньшей, чем его старший собрат, вполне способен решать, скажем, такую производственную задачу. Представьте себе турбину большой гидроэлектростанции. Весит такая махина 150–200 т, а то и более, да и габариты соответствующие. Так что транспортировка ее всегда представляет собой задачу уникальной сложности. А тут выясняется, что турбина выработала свой ресурс. Точнее, она могла бы еще поработать, да вот поверхности особо интенсивного трения – там, где подшипники, – начали стираться. Что делать?.. И тогда прямо в машинный зал ГЭС доставляют МЛТК-5 и с его помощью проводят лазерное напыление, восстановление истертых поверхностей. И турбина после такого ремонта может проработать еще почти столько же…
Еще одна оригинальная идея: с помощью лазера сравнительной небольшой мощности можно эффективно бороться с вредителями сельского хозяйства – например, хлопковой или табачной совкой. Обычно с этими паразитами воюют с помощью ядохимикатов, дополнительно загаживая и так уж не очень экологически чистую почву. Наши специалисты предложили другой способ.
В вечерних сумерках к краю поля подъезжает «газель» с оборудованием. Сначала включается прожектор со специально подобранным светофильтром. На свет, как известно, очень любит собираться всякая мошкара, насекомые, даже птицы прилетают. Так вот светофильтры нужны для того, чтобы наилучшим образом привлекать именно совку. А когда та поднимется на крыло, тут же ударят по ней лучом лазера. Быстро, чисто и без особых затрат.
Говорят, аналогичный способ хотят использовать и против знаменитой саранчи, способной съесть весь урожай на корню.
И на военном поприще на основе мощных лазеров было разработано немало полезных устройств. Например, был создан мощный квантовый локатор, с помощью которого можно было за сотни километров определить расстояние до цели, ее размеры, форму и траекторию движения.Судьба «Диксона». Следующая задача, которую пришлось решать лазерщикам, – создать эффективные квантовые генераторы, которые бы можно было размещать на борту судов, самолетов, а также на наземной бронетехнике.
Результаты тут получились такими. КБ «Альтаир» работало над созданием корабельной лазерной системы ПВО. В целях наибольшей секретности установку разместили на сухогрузе «Диксон».
Как водилось в ту пору, все работы получили гриф секретности и нейтральное название «Тема “Айдар”». Однако сами непосредственные участники этого проекта окрестили его «золотой рыбкой», поскольку стоил он бешеных денег – сотни миллионов тогдашних советских рублей.
Впрочем, хотя финансовые потоки лилось рекой, ход работ то и дело тормозился серьезными проблемами научно-технического плана. То силовую установку корабля пришлось модернизировать, то зеркало вручную дополировывать, то дополнительный компьютер ставить…
Тем не менее в конце 1979 года бывший сухогруз перевели на Черное море, в Феодосию. В Крыму на судоремонтном заводе имени Орджоникидзе был произведен окончательный монтаж пушки и систем управления. Там же на корабль пришел постоянный экипаж – моряки и шесть сотрудников НИИ. И корабль пошел в Севастополь.
Вопреки старой морской традиции, приход на новое место базирования прошел тихо – без традиционного оркестра и застолья. «Диксон» поставили особняком даже от боевых кораблей на 12-й причал Северной бухты. Несколькими днями раньше подходы к пирсу обнесли бетонным забором высотой 4 м, поверх которого натянули проволоку и пустили ток. На пирс, а тем более на корабль пускали только по спецпропускам.
Летом 1980 года. «Диксон» вышел на испытания и произвел запуск луча с дистанции в 4 км по специальной мишени, расположенной на берегу. Оттуда доложили по радио: «Есть попадание!» Однако ни самого луча, ни разрушений мишени никто из наблюдателей не увидел. Попадание вместе со скачком температуры зафиксировал лишь установленный на мишени тепловой датчик.
Анализ результатов испытания показал, что КПД луча составил всего лишь 5 %. Все остальное «съели» испарения влаги с поверхности моря, неоднородности атмосферы и т. д. Тем не менее «наверх» было доложено: результаты стрельб обнадеживают.
Правда, дальнейшие испытания охладили пыл тогдашнего главкома ВМФ адмирала С. Горшкова, который мечтал установить лазерные гиперболоиды чуть ли не на каждый корабль. Помимо низких боевых характеристик система оказалась громоздкой и сложной в эксплуатации. Хотя сам выстрел длился менее секунды, на подготовку к нему уходило более суток. Стало понятно, что установку надлежит основательно дорабатывать.
Над ней бились до 1985 года. В конце концов, лазерный луч стал прожигать обшивку самолета на дистанции 400 м. Однако для создания эффективной ПВО этого было очень мало. И с наступлением новых времен денежный поток у Министерства обороны стремительно обмелел. И об «Айдаре» забыли. Причем настолько, что при дележе Черноморского флота «Диксон» вместе со всем оборудованием достался Украине.
А в итоге в 1995 году министерство обороны США в качестве металлолома закупило у Украины несколько кораблей, которые нашим братьям-славянам оказались ни к чему. Среди них оказался и «Диксон» с лазерной боевой установкой. Американцы же, обнаружив 35-мегаваттные силовые генераторы, специальные поворотные механизмы, тут же установку засекретили. И что с ней сталось далее, неизвестно.Лазерный Ил и его конкуренты. Параллельно с наземной и судовой лазерной установкой разрабатывался и авиационный боевой лазер. В середине 70-х годов Таганрогский машиностроительный завод получил секретное распоряжение: создать авиационный лазерный комплекс. И уже в августе 1981 года над советскими просторами воспарил первый лазерный самолет – А-60. Сделали его на базе Ил-76, внеся серьезные изменения в конструкцию. Так, в носовой части самолета был установлен обтекатель с системой лазерного наведения, под ним, по бокам фюзеляжа, расположились турбогенераторы, а наверху раскрывались створки люка, из которого выдвигалась лазерная пушка.
Официально этот комплекс якобы предназначался для того, чтобы исследовать распространение лазерных лучей в верхних слоях атмосферы. Но, по некоторым данным, на счету А-60 было множество сбитых лазером воздушных целей. Впрочем, это и не удивляет. Не так давно США объявили о том, что им удалось сбить баллистическую ракету при помощи установленного на самолете боевого лазера. Так что, возможно, СССР опередил в этом Америку лет на тридцать.
Тем не менее судьба самого А-60 довольно печальна. Вскоре после проведения цикла испытаний он сгорел при невыясненных обстоятельствах на стоянке аэродрома Чкаловский.
Впрочем, американцы же в этом отношении тоже оказались не очень удачливы. В 1996 году Пентагон заключил с дочерней фирмой «Боинга» – Boeing Defense and Space Group контракт на 1,1 млрд долларов, который предусматривал разработку боевого лазера, размещаемого на борту самолета. Причем такой мощности, что он был бы способен сбивать баллистические ракеты. Программа получила индекс YAL-1A. Сам проект назвали «Воздушный лазер» (Airborne Laser), сокращенно ABL.
Поскольку для высокоэнергетического лазерного луча требуется много энергии, а мощную электростанцию в небо не поднимешь, американские конструкторы применили химический лазер на основе жидкого кислорода и металлического йода. В американской прессе он называется Chemical Oxygen Iodine Laser (COIL). Такой квантовый генератор способен вырабатывать луч мощностью 1 МВт (мегаватт), мало затухающий в атмосфере. Дальность действия определялась в 400–460 км.
Первоначально предполагалось оснастить лазером самолет-заправщик КС-53А, но его грузоподъемность оказалась недостаточной. Поэтому был использован «Боинг-747-400Р» со стартовой массой 340 т, из которых 72 т отведены непосредственно под лазерное оборудование.
Проектировщики хотели разместить в самолете 14 модулей по 1 МВт, что в сумме давало 14 МВт. Но к 2003 году не удалось создать достаточно компактные агрегаты, а из тех, что сумели сделать, в «Боинг-747» уместилось только шесть. Уменьшение мощности до 6 МВт тут же сократило дальность действия лазера до 250 км. Запаса жидкого переохлажденного кислорода и мелкодисперсного порошкообразного йода на борту хватало для осуществления 20–40 лазерных «выстрелов».
В 2005 году конструкторы намеревались приступить к летным испытаниям лазерной пушки, а Пентагон собирался заказать 7 таких машин. Но тут обнаружилось, что при химической реакции кислорода с йодом на каждый ватт электроэнергии вырабатывается 4 Вт энергии тепловой. Алюминиевые конструкции фюзеляжа перегреваются, а это чревато катастрофой. Большие проблемы с безопасностью вызывают и емкости с жидким кислородом, утечка которого тоже грозит взрывом и катастрофой.
Тем не менее в начале 2009 года американцы начали испытательные полеты. Летом того же года представитель корпорации «Боинг» Гэри Фитцмайер заявил об успешных полетных испытаниях тактической лазерной пушки. Правда, пока пришлось ограничиться лазером меньшей мощности, установленным на борту самолета С-130Н, рассказал он. Далее разработчик поведал, что «стрельба квантовым лучом велась по наземным целям на полигоне в штате Нью-Мексико».
Казалось бы, первый успех достигнут. Однако Пентагон не торопится трубить об успехе. Более того, ныне поговаривают, программа «Воздушный лазер» может остаться без финансирования. Что же произошло? Оказывается, военные недовольны как недостаточной мощностью лазера, так и тем, что на его эффективность оказывает очень большое значение прозрачность атмосферы.И на земле, и в космосе. Все же исследования в этой области не прошли даром, и в начале 80-х на вооружение Советской армии начала поступать секретная лазерная техника. Она оказалась относительно «мирной», то есть не жгла противника смертоносными лучами (их мощности все еще не хватало), а служила лишь для его ослепления.
Например, задачей лазерного танка было обнаружить цель, оснащенную оптико-электронными приборами, и ударить по ней мощной лазерной вспышкой. Как правило, такая атака полностью выводила из строя системы наведения вражеской техники и ослепляла наводчика, повреждая сетчатку глаз.
Первым в 1982 году занял место в армейском строю самоходный лазерный комплекс «Стилет». Разработкой его занималось все то же НПО «Астрофизика». Спустя год к «Стилету» присоединился более совершенный «Сангвин», способный атаковать не только наземные, но и воздушные цели. А в 1992 году был создан комплекс «Сжатие» – танк, оснащенный многоканальным лазером. Но он уже в войска не попал – помешал развал Советского Союза.
К сказанному можно добавить, что лазерные комплексы наши спецы намеревались использовать не только на земле, в воздухе, на море, но и непосредственно в космосе.
Дело в том, что в 80-х годах прошлого века американцы планировали выводить на орбиту спутники, которые из космоса смогут поражать как летящие ракеты, так и наземные и водные объекты. Чтобы противостоять им, советские инженеры и ученые представили руководству СССР проект, предполагавший создание лазерных спутников, способных прямо на орбите уничтожать американские космические объекты, а впоследствии – и наземные. Именно для этих целей была сконструирована космическая станция «Скиф».
Вслед за «Скифом» СССР намеревался запустить и «Скиф-Стилет», созданный на основе земного «Стилета» – того самого «ослепляющего» танка, о котором говорилось выше. Разрабатывались также более мощные лазеры космического базирования, способные уничтожать наземные и космические объекты.
И вот подошла пора отправиться в космос первому «Скифу». К ракете «Энергия» сбоку прицепили контейнер. Но, по-видимому, наших специалистов мучили какие-то сомнения. Во всяком случае, вместо настоящего лазера на орбиту сначала решили отправить макет. Старт состоялся в мае 1987 года и закончился аварией.
Ну а дальше началась перестройка, пошли мирные инициативы советского правительства в отношениях с США. Все это и поставило крест на дальнейшем развитии проекта.«Глаза» войны
Видеть ночью, словно днем… Когда мы вышли в коридор и главный конструктор Научно-производственного объединения «Геофизика» Юрий Кириллович Грузевич выключил свет, наступила тьма, хоть глаз выколи. Но не надолго. Стоило мне надвинуть на глаза прибор, во многом похожий на обычный бинокль, как я словно бы прозрел. В ночной тьме стали отчетливо видны силуэты людей, а их глаза почему-то засветились прямо-таки дьявольским светом.
Потом, в обычной обстановке, Юрий Кириллович рассказал мне, что к чему и каким образом работает подобная техника.
Люди, как известно, обладают цветным зрением, позволяющим им различать все цвета радуги и еще множество различных оттенков. Но за все надо платить. И в данном случае обилие колбочек в глазной сетчатке, отвечающих за восприятие цвета, привело к тому, что у нас мало палочек – тех самых крошечных элементов, которые позволяют кошке видеть ночью почти столь же хорошо, как и днем.
Недостатки природы нам приходится компенсировать техническими средствами. Еще в 1912 году конструкторы пытались крепить мощный фонарь к боевой винтовке. Однако светящий фонарь прекрасно демаскирует и самого стрелка. А потому в дальнейшем развитие ночных прицелов пошло совсем иными путями.
Первые приборы ночного видения, появившиеся еще в середине XX века, состояли из окулярной оптики, создававшей изображение наблюдаемого ландшафта на поверхности фотокатода. Затем выбиваемые светом электроны подхватывались и ускорялись электрическим полем и после фокусировки бомбардировали люминесцентный экран, создававший гораздо более яркое изображение. Оно либо просто наблюдалось глазом через окуляр, либо поступало на электровакуумный ЭОП (электронно-оптический преобразователь) – для еще большего усиления яркости.
Современные приборы ночного видения имеют еще более сложную конструкцию и позволяют обнаруживать человека, технику и зверей даже в совершенно безлунную ночь, поскольку общее усиление яркости может достигать сотен тысяч раз. Причем происходит оно в основном в микроканальном электронном умножителе, состоящем из множества тонких трубочек. Фотоэлектроны, сфокусированные и разогнанные в первичном ЭОП, попадают на вход такой трубочки и – далее, летя внутри микроканала, продолжают ускоряться и размножаться, выбивая все новые носители заряда. Раздельное усиление каждой точки существенно повышает контрастность изображения и исключает мощный ореол вокруг ярких объектов.
Понятно, что вся работа по усилению происходит в вакууме, так как только там электроны могут ускоряться и размножаться.
Кроме микроканальных умножителей в приборах ночного видения почти всегда используется сборка оптических волокон. Их функция чисто служебная – донести свет до поверхности фотокатода. Использование оптоволокна позволяет существенно улучшить качество изображения.Пассивные и активные. Для обеспечения ночного видения часто используется инфракрасное (ИК) излучение с длинами волн от 0,7 до 3 мкм и от 3 до 5 мкм. Дело в том, что каждый человек, нагретый двигатель и т. д. являются мощным источником таких лучей, что позволяет разглядеть людей и технику даже при самой совершенной маскировке.
В основу конструкции большинства приборов опять-таки положен электронно-оптический преобразователь (ЭОП) не воспринимаемого глазом ИК-изображения в видимое. На переднем торце его трубки с внутренней стороны нанесен полупрозрачный фотокатод, на заднем, тоже изнутри, – люминесцентный экран.
Щелочное покрытие первого имеет наибольшую чувствительность именно в ИК-диапазоне длин волн. Падающие кванты света выбивают с его поверхности электроны, которые под действием электрического поля устремляются к экрану. Пучок фокусируют с помощью электростатического устройства, создающего эффект «линзы». Взаимодействие электронов с люминофором вызывает зеленоватое свечение экрана. Таким образом, ИК-изображение преобразуется в довольно четкое видимое.
Впрочем, на практике порой этого бывает недостаточно. И тогда, кроме пассивных систем наблюдения, применяют активные. Еще во Вторую мировую войну в американском «Снайперскопе» и немецком «прицеле ночного снайпера», наряду с ЭОП, использовался и ИК-прожектор, который подсвечивал невидимыми лучами объект и позволял разглядеть его получше. Для этого, правда, приходилось таскать на себе блок питания напряжением около 30 кВ. Кроме того, действовали такие приборы на дальности всего до 60 м, что для снайперов явно недостаточно. Поэтому устанавливались такие приборы в основном на автоматах штурмовых спецгрупп – «Гаранд» М1 (М2) и МР-44.
К подобным же приборам активного типа относились и советские «подсветочные» ночные прицелы типа стрелкового НСП-2, пулеметных ППН-1 и -2.
Впрочем, вскоре от таких приборов пришлось отказаться, поскольку противник научился обнаруживать и ИК-прожекторы столь же хорошо, как и обычные источники освещения. Кроме того, эффективность такой подсветки резко падала при пыли или тумане. Все это привело к тому, что ныне куда большей популярностью пользуются пассивные (бесподсветочные) устройства.
Один из образцов такой техники – отечественный ночной универсальный стрелковый прицел (НСПУ). Его ЭОП имеет два дополнительных каскада, причем экраны первого и второго являются фотокатодами соответственно для второго и третьего. В итоге на выходе получается достаточно отчетливое и яркое изображение.
Все элементы НСПУ собраны в одном корпусе. В его верхней цилиндрической части размещены ЭОП, сменные объектив и окуляр; в нижней, коробчатой, – преобразователь напряжения, высоковольтный блок, аккумуляторная батарея… Чтобы предохранить прицел от засветки при сильной освещенности, на него надета ирисовая (лепестковая) диафрагма. Для повышения контрастности изображения служит красный светофильтр.
Механизм, которым выверяют направление и высоту цели, сделан довольно хитроумно: изображение прицельной сетки проецируется в поле зрения прицела через подвижную зеркальную призму АР-90. С ее помощью можно достаточно точно смещать изображение сетки относительно оптической оси прицела. Предусмотрены две шкалы выверки – по направлению (насечена в угловых величинах) и, сменная, углов прицеливания (насечена в сотнях метров в зависимости от прицельной дальности оружия). В комплект НСПУ входят шкалы углов прицеливания для автоматов АКМН и АКН-74, ручных пулеметов РПКН и РПКН-74, пулемета ПКМН, снайперской винтовки СВДН, гранатомета РПГН-7.
В лунную ночь или при внешней подсветке дальность возрастает, при низкой облачности и задымлении – сокращается. При разрешающей способности 1,8 град., на расстоянии 400 м можно различить объект размером около 22 см.
В последние годы принят на вооружение и более совершенный отечественный ночной прицел НСПУ-3. У его трубки разные входной и выходной диаметры, подсвечиваемая прицельная сетка. Масса прибора – 2,1 кг, длина – 259 мм. При кратности увеличения 3,46 и поле зрения 9,5 град. он обеспечивает стрельбу на дальности 300–600 м.Поколения меняются быстро. Ну а что же используют в армиях и спецслужбах за рубежом? К прицелам с трехкаскадным усилителем на ЭОП (1-е поколение) относится, в частности, американский AN/PVS-2 образца 1967 года. При массе 2,6 кг и длине 440 мм он обеспечивает дальность стрельбы 300–400 м, 4-кратное увеличение; поле зрения – 10,7 град., а 6,75-вольтовая батарея рассчитана на непрерывную работу до 100 ч.
Германский «Орион-80» того же типа имеет массу 1,8 кг, длину 290 мм, такое же увеличение, поле зрения 8 град. и обеспечивает стрельбу на дальности до 300 м. В итальянском М166 (масса – 2 кг, длина – 410 мм) увеличение уменьшено до 3, но поле зрения увеличено до 11,7 град. Так что им можно пользоваться и как прибором наблюдения на расстоянии до 500 м.
А к прицелам с МКП (2-е поколение) относится, скажем, американский AN/PVS-3A (США, образца 1974 года; увеличение в 4 раза, поле зрения – 10 град., масса 1,45 кг и длина 330 мм, дальность до 150–200 м). Английский М1500 (при увеличении в 3 раза, массе 1 кг и длине 265мм) действует на дальности до 500 м. Израильский же ORT-T-2 имеет массу – 1,9 кг, увеличение – 3,5, дальность действия 450–700 м.
Ведутся работы и над созданием интегрированных стрелковых приборов «день/ночь». Так, в прицеле французской фирмы «Сопием», где изображение проецируется на окуляр через зеркало и призму, дневная ветвь расположена над ночной, в роли которой может использоваться ночная трубка 2-го поколения.
Однако в нашу эпоху все быстро меняется. Высокоэффективные фотокатоды из арсенида галлия уже позволили создать пассивные приборы 3-го поколения на МКП. Их отличают не только лучшее разрешение и надежная работа при меньших уровнях освещенности, но и большая компактность.
Вместо ночного прицела, крепящегося на оружии, можно использовать ночные очки на ЭОП или МКП, типа AN/ PVS-7 (США), TN2—1 (Франция), BIG-2 (Швейцария). Сочетание их с лазером дает ряд преимуществ, в частности, при использовании пистолета в ближнем ночном бою. Скажем, выпущенный швейцарской фирмой «I.T.M. AG» («Золотурн») «осветитель», размером всего 80×85×50 мм и массой 255 г, легко крепится к пистолету за спусковую скобу. Две литиевые батарейки 3,4 и 5 В или пять по 1,2 В обеспечивают излучаемую мощность 8 мВт. Пятно хорошо просматривается в ночные очки на расстоянии до 500 м, причем оттеняется темная линия, помогающая определить дальность.Бомба, которая не убивает?
Бомба взорвется в воздухе, над целью. В окрестности перегорят или, по крайней мере, прекратят работу все компьютеры, нарушится действие теле– и радиолиний, ЛЭП и других контуров электроснабжения. Если сбросить ее над аэродромом – с него не взлетит ни один самолет. На людей волна подействует примерно так же, как на аппаратуру, – прервет работу мозга, нарушит функционирование организма. Но, поскольку природа «спроектировала» нас с очень большим запасом прочности, пострадавшие потеряют сознание лишь на короткое время и очнутся, не ощущая серьезных последствий. Таковы прогнозы…
Мы не располагаем точными сведениями, как именно устроена английская бомба, однако принципиальная схема – не секрет. Так, по мнению профессора МГТУ, доктора физико-математических наук Михаила Киселева, основной элемент – цилиндрический резонатор из материала с хорошей электропроводностью, обложенный обычной взрывчаткой. Специальный источник (весьма маломощный), установленный либо на самой бомбе, либо на ее доставщике, инициирует в резонаторе стоячую электромагнитную волну. Ее можно поддерживать длительно или создать за несколько мгновений до взрыва. Обычно при нем развивается мощность в несколько тысяч гигаватт, а давление – более сотни атмосфер. Оно сжимает резонатор в зависимости от конструкции бомбы либо равномерно по всей боковой поверхности, либо начиная с торца – один участок оболочки за другим. Обеспечить устойчивость резонатора при сжатии, то есть сохранить его осевую симметрию и гладкость поверхности, – пожалуй, главная техническая проблема для конструкторов.
Почти мгновенно диаметр цилиндра уменьшается в десятки раз. Электромагнитное поле, не способное выйти за пределы резонатора, резко сжимается, и, как следствие, повышается частота его колебаний. То есть часть энергии взрыва переходит в энергию электромагнитную. По сравнению с первоначальной она возрастает в тысячи раз. В этот момент бомба, можно сказать, выстреливает: один из торцов резонатора преднамеренно разрушается, стоячая волна превращается в бегущую (ее мощность около 1 ГВт – сравнимо с Днепрогэсом) и парализует встречающуюся на пути электроаппаратуру. (Думается все же – для людей такое воздействие не пройдет бесследно.) Кроме того, в разные модификации бомб могут входить химикаты, разрушающие покрышки колес, или микробы, превращающие жидкое горючее в желе.
Вообще неубивающая бомба – лишь часть программы по созданию «гуманного оружия». Правда, эпитет этот весьма спорный. Например, на ряде британских военных судов уже установлены лазеры, луч которых способен ослепить экипаж атакующего самолета. Зрение потом никогда полностью не восстановится, а если луч чересчур силен, человек и вовсе ослепнет.
Представители Международного Красного Креста, ссылаясь на Женевские конвенции, настаивают на запрете подобных излучателей. Однако электромагнитная бомба под положения конвенций не подпадает и, по сообщениям западной печати, вовсю разрабатывается в США, а также и в России.
Пентагон называет эти бомбы «магическими снарядами». Председатель сенатской комиссии по вооружению Сэм Нан в свое время предложил даже использовать их против сербов, чтобы прикрывать колонны с гуманитарной помощью для Боснии и Герцеговины. А министерство обороны Великобритании официально подтвердило такую возможность.
Более того, появились сведения, что во время операции «Буря в пустыне» опытными образцами «магических снарядов» вывели из строя некоторые системы энергоснабжения и радары ПВО Ирака.
Правда, в истории с электромагнитной бомбой есть одно темное пятно, о которой военные говорят неохотно. Хотя американский вариант этого оружия основан на самой передовой технологии, террористы могут достичь той же разрушительной силы без использования hi-tech и гораздо дешевле – всего долларов за четыреста.
Ведь генератор сжатия магнитного потока (ГСМП) – оружие на удивление простое. Оно, как уже говорилось, состоит из трубки, начиненной взрывчаткой и помещенной внутри медной обмотки. За мгновение до детонации химического заряда ток от конденсаторной батареи поступает в обмотку и создает магнитное поле. Детонация заряда распространяется от заднего конца трубки к переднему. Расширяющаяся трубка касается края обмотки и создает движущееся короткое замыкание. Движущееся замыкание сжимает магнитное поле и в то же время уменьшает индуктивность обмотки статора. В результате ГСМП создает быстрорастущий импульс тока, который обрывается до окончательного разрушения устройства.
Согласно опубликованным результатам, время роста составляет десятки или сотни микросекунд, а пиковое значение силы тока – десятки миллионов ампер. По сравнению с получающимся импульсом разряд молнии выглядит как фотовспышка.Когда оружие – звук
Звуки и муки. Началось все, как это часто бывает, с обычного случая. «Проигрыватель потому так и называется, что выигрывает один, а проигрывают все соседи», – съязвил как-то известный публицист Зиновий Паперный. Согласно популярной песенке, которую пела известная всем Алла Борисовна, которой музыка проигрывателя мешала спать, решила проблему просто: отправилась на вечеринку к соседям шуметь вместе с ними.
Однако по разным причинам такое решение проблемы возможно далеко не всегда. И тогда… «Хочешь, я убью соседей, что мешают спать», – от риторического вопроса Земфиры, конечно, попахивает экстремизмом. Но многие из тех, кому соседи своим гамом не дают спокойного житья, близки иной раз к тому, чтобы осуществить такое намерение на практике.
Однако лучше чтить уголовный кодекс и отомстить по-другому: врага надо бить его же оружием. Для этого, например, владельцы небольшой британской фирмы по продаже всяческих хитрых устройств всего за 14,99 фунта предлагают компакт-диск с двадцатью треками. Каждый из них призван поразить уши надоевших соседей-мучителей «нечеловеческой музыкой». Чего стоит, например, первая дорожка – звук дрели. Стоит поставить функцию replay – и горе соседям! Мало этого? Тогда перекройте шум соседских посиделок записью развеселой вечеринки персон на двести. А еще в вашем распоряжении на выбор – страстные звуки выдающегося оргазма, шум поезда, бой барабана (в исполнении ребенка), нечеловеческий визг, ходьба туда-сюда на высоких каблуках, домашний скандал, хлопанье дверью, игра в боулинг, вой и скулеж несчастной собаки. В довесок к этому прилагаются скрипичные гаммы в исполнении начинающего музыканта, звуки автомобильной пробки с сигналами клаксонов и криками разъяренных водителей, рев новорожденного младенца, непрекращающиеся телефонные звонки, игра в мяч… И в довершение всего, как напоминание о том, что хватит спать, – мощное кукареканье петуха.
Мегафон для Гулливера. И это – не единственное устройство подобного рода. Американец Элвуд Норис пошел дальше. Он не только изобрел, но и наладил производство особого устройства, с помощью которого можно воевать уже не только с соседями по дому.
«У большинства людей, даже если они заткнут уши, мое изобретение вызовет острую мигрень. Оно способно буквально поставить людей на колени», – говорит Элвуд Норрис, ныне глава фирмы-разработчика American Technology Corp.
Внешне новинка напоминает мегафон для Гулливера – его раструб размером с «тарелку» для приема передач спутникового телевидения. Гигантский громкоговоритель и ревет соответственно – он способен издавать звук мощностью до 145 децибел. Этого достаточно, чтобы все, кто находится на расстоянии 300 м от супермегафона, испытывали острую головную боль и даже глохли.
Впрочем, как утверждает разработчик и его коллеги, главная цепь оружия – «изменение поведения людей». А потому акустическое устройство способно транслировать не только пронзительный визг (столь жуткий, что толпа «добровольно» рассеется за несколько минут), но и записи, содержащие призывы к повиновению и сотрудничеству на разных языках.
Первоначально свою разработку специалисты из Сан-Диего, где расположена American Technology, собирались испытать в Афганистане – устанавливать его у входа в пещеры, где, по разведданным, скрывались талибы, и транслировать им приказы о сдаче. Ну а коль не послушаются, глушить их пронзительными воплями.
Почему этот план не сработал – неясно. Наверное, талибы сдались раньше, чем до них добралась спецтехника. Но испытать-то ее все-таки надо?.. И вот супермегафон собираются применить в Ираке, причем в городах, а значит, жертвами его могут стать и мирные жители.
Однако Норрис утверждает, что такой прибор можно использовать избирательно, например против террористов в самолетах. «Остронаправленный стержневой излучатель может быть вмонтирован в трубу из композиционного материала около метра в длину и четырех сантиметров в диаметре, – рассказывает он. – Внутри находится каскад пьезоэлектрических излучателей, каждый из которых действует как миниатюрный громкоговоритель. Устройство усиливает и выстреливает звуковой импульс, который по эффективности можно сравнить с пулей».
Ради эксперимента Норрис изготовил небольшой образец звукового ружья и выстрелил сам в себя. «Эта штука чуть не сшибла меня с ног. После этого я еще долго не мог очухаться, – говорит он. – С ее помощью можно свалить и быка!»
Еще бы, ведь уровень звукового давления превышает 140 децибел при длительности одну или две секунды. А болевые ощущения начинаются уже при уровне от 120 до 130 децибел…От танцплощадки до поля боя. Еще одно аналогичное устройство создано в лаборатории знаменитого Массачусетского технологического института, сообщает журнал New Scientist.
Изобретение получило название Audio Spotlight – звуковой прожектор. Его создатель, 28-летний Джозеф Помпей, говорит о своем детище так: «Если обычные динамики напоминают электрическую лампочку, то наш звуковой прожектор – это своеобразный лазер».
Генерировать узкий звуковой луч с помощью обыкновенных динамиков невозможно, поэтому ученые пошли по другому пути. Не раскрывая полностью свое ноу-хау, Помпей и его коллеги утверждают лишь, что удалось добиться, чтобы из источника сантиметрового диаметра испускался узкий пучок ультразвука. Нелинейно взаимодействуя с воздухом, он затем увеличивают длину своих волн до звуковой.
Сочетая разные ультразвуковые лучи, можно генерировать абсолютно все слышимые человеческим ухом звуки – голоса, музыку, шаги и т. д. Длина луча аудиопрожектора может достигать 100 м, впрочем, сила звука в нем убывает, как обычно: звук силой 80–90 децибел слышен на расстоянии нескольких метров.
Не исключено и мирное применение новинки. Так, супермаркеты теперь получат возможность размешать звуковые пояснения о новых товарах прямо на полках рядом с ними, в салоне автобуса или самолета для каждого пассажира будет звучать своя мелодия, а ваш сосед перестанет стучать в стенку, утверждая, что музыка из вашего проигрывателя мешает ему спать.
Разработкой группы Помпея тут же заинтересовались и военные. Они полагают, что звуковой прожектор даст им возможность транслировать команды на поле боя лишь непосредственно своим войскам. А на противника можно будет обрушить этакие залпы из «звуковых ружей» – целенаправленную какофонию звуков, воздействуя на психику его солдат.Акустическая атака. Впрочем, как утверждают эксперты британской военной лаборатории QinetiQ, эффект тут не только психологический. Основной эффект от применения «звукового ружья» – острая боль в барабанных перепонках. Это крайне неприятное ощущение. Скорее всего, человек на несколько часов лишится слуха.
Акустические импульсы могут также дезориентировать людей, нанося удар по вестибулярному аппарату во внутреннем ухе, – явление, известное как эффект Туллио. Однако у различных людей он проявляется по-разному, и поэтому на него нельзя полностью полагаться…
Тем не менее создатели акустического оружия обещают, что полномасштабный образец будет эффективно «вырубать» террористов на расстоянии более чем 90 м. Ну а если при этом случайно может пострадать слух у простых пассажиров, то это несмертельно, утверждают эксперты. Ведь новое оружие официально отнесено к категории нелетального.
И все же сами американцы долгое время вообще скрывали сам факт наличия такого оружия, пока информация о нем не попала в СМИ. Возможно, политики и военные опасались реакции на новинку со стороны международных правозащитных организаций. И это несмотря на то, что супермегафон все же лучше, чем резиновые пули и слезоточивый газ, чаще всего применяемые для разгона демонстрантов. И уж точно безопаснее, чем огнестрельное оружие.
Правда, пока непонятно, как будут защищены от акустической атаки те, кто будет применять данное оружие. Ведь им волей-неволей придется находиться рядом с источником адского шума…
Впрочем, ныне появились и другие возможности использования акустических волн. Еще большие разрушения, чем гром и грохот, могут нанести звуки… неслышимые.
Дело в том, что мы с вами собственными ушами слышим лишь часть акустических колебаний – примерно от 20 Гц до 20 кГц. Звуки ниже и выше этого диапазона наши барабанные перепонки не воспринимают, хотя они и существуют. Звуки ниже 20 Гц стали называть инфразвуками, а выше 20 тыс. Гц – ультразвуками.
В технике и медицине ныне чаще используют ультразвуки. Но это не значит, что и об инфразвуках ничего не известно.
Одним из первых на инфразвуки обратил внимание «чародей эксперимента» – знаменитый американский физик Роберт Вуд. В 1901 году он по просьбе своего приятеля, театрального режиссера создал трубу с очень низким голосом. Когда Вуд задействовал ее в одном лондонском театре, надеясь, как и режиссер, вызвать этими звуками у зрителей чувство тревоги, необходимое по ходу спектакля, людей обуял самый натуральный ужас. Многие в панике бежали со спектакля.
Театральный эксперимент пришлось прекратить. Но это вовсе не значит, что об опыте Вуда тут же забыли. И во время Первой, и во время Второй мировых войн изобретатели по обе стороны фронта пытались найти военное применение инфразвуку.
Так, скажем, в 1940 году агенты абвера затеяли довольно хитроумную операцию. Они намеревались контрабандно ввезти на территорию Великобритании множество граммофонных пластинок с записями популярных мелодий. Но с одной хитростью: кроме слышимого звука, пластинки должны были исторгать и инфразвуки, которые бы вселяли панику в окружающих.
Операция с треском провалилась. А знаете почему? Оказалось, что пластинки того времени не способны воспроизводить инфразвук.
Впрочем, изобретатели Третьего рейха на том не успокоились. Некий доктор Циппермейер пару лет спустя создал «ураганное орудие». Оно должно было производить акустические вихри за счет взрывов в камере сгорания. Затем ударные волны с помощью специальных наконечников направлялись на объект и должны были, по мысли автора, сбивать самолеты противника.
Испытания, проведенные с уменьшенным прототипом звукового орудия, говорят, разнесли в щепки толстые доски на расстоянии около 200 м. Однако дальнейшие работы застопорились, поскольку тот же эффект оказалось невозможно воспроизвести на большем расстоянии от установки – самолеты спокойно летели дальше.
Тем не менее, когда в апреле 1945 года установку чудовищных размеров обнаружили союзники на полигоне в Хиллерслебене, они тут же заинтересовались, что это такое. И акустические эксперименты решено было продолжить. Тем более что у союзников были и собственные мотивы для ведения дальнейших работ.
Например, от рабочих одного из заводов на юге Франции стали поступать жалобы на странные недомогание. Проработав несколько часов в цехе, многие чувствовали головную боль, тревогу, у кого-то даже шла кровь из носа… Выявить причину явления администрация завода поручила профессору В. Гавро.
Тот провел серию исследований и понял, что причиной всему – вентилятор, с помощью которого проветривался цех. Оказалось, что лопасти его при вращении, кроме всего прочего, производили акустические колебания частотой около 7 Гц. Эти инфразвуковые волны и стали причиной недомогания рабочих.
Обнаружив необычное явление, ученые принялись и дальше исследовать его. Для этого понадобилось воспроизвести инфразвук в лаборатории. В качестве генератора звуковых колебаний использовали либо мембрану, либо пистонфон – подвижный поршень в цилиндре. Поршень соединялся с кривошипом и рукояткой. Вращая ее с различной скоростью, и получали всевозможные инфразвуки сравнительно большой мощности.
Можно генерировать звуки так же, как и во флейте, то есть направляя струю воздуха на язычок. Тогда труба будет работать как органная. Одна из таких труб протянулась аж на 24 м.
В лаборатории Гавро был построен и гигантский свисток, напоминающий многократно увеличенный полицейский. Энергия, развиваемая полисменом, дующим в свой свисток, довольно значительна: 2 л воздуха, выдуваемые за 1 секунду, – это 4 Вт. Считая КПД равным 25 %, получим, что акустическая мощность свистка – 1 Вт. В закрытом помещении такой свист выдерживается с трудом. Что же касается лабораторного инфразвукового свистка аналогичной мощности, то на расстоянии 1,5 м излучаемые им колебания были бы убийственными.
Сам профессор Гавро признавался, что не решается включить свою установку на полную мощность в 2 кВт из опасений разрушить здание лаборатории. Уже при излучаемой мощности в 100 Вт люди стремглав бежали вон, а стены и потолок покрывались трещинами.
Позднейшие опыты французского ученого подтвердили печальную славу сверхнизких колебаний. Люди, облучаемые инфразвуком, впадают в панику, страдают от сильной головной боли, теряют рассудок. При частоте 7 Гц наступает резонанс всего организма: «в пляс» пускаются желудок, сердце, легкие. Бывает, что мощные звуки разрывают даже кровеносные сосуды. И 2 кВт ведь не предел…Невидимки в океане
Как спрятать авианосец? Вспоминаю нечаянно услышанный разговор двух летчиков на базе воздушных разведчиков в 70-х годах прошлого века. «Командир приказал вылетать немедленно, – сказал один другому, – а то приткнется этот крейсер где-нибудь к берегу и исчезнет…»
Ларчик открывался просто: оказывается, воздушные разведчики опасались, что корабль на стоянке прикроют маскировочной сетью и тогда его сверху не разглядишь. Ныне же есть и куда более хитрые способы превращения кораблей в невидимки.
Лет пятнадцать тому назад издания многих стран мира обошли сообщения о том, что американские специалисты, не успокоившись на создании самолетов-невидимок типа «стеллс», предлагают строить по той же технологии еще и морские суда.
Одно такое плавсредство было построено и прошло серию испытаний в обстановке строжайшей секретности. Достаточно сказать, что из крытого дока, где прятали новинку, ее выводили лишь темной ночью, предусмотрительно сверившись с графиком полета спутников-шпионов над данным регионом.
Однако шила в мешке не утаишь. «Невидимое» судно засекли в океане, и волей-неволей пришлось дать кое-какие разъяснения. Похоже, впрочем, что, несмотря на все уверения в успешном ходе испытаний, их результат не очень вдохновил Конгресс и ВМФ США на строительство боевого корабля по той же технологии. Во всяком случае, дальше нанесения специальных покрытий на обычные корабли, делавших их менее заметными в радиодиапазоне, дело, казалось, не пошло.
Но вот в начале 2000 года немецкий журнал «P.M.» опубликовал рисунок и короткое описание авианосца нового поколения. На британской судоверфи «Воспер Торнкрафт» предлагают к 2015 году построить новый авианосец, который будет значительно менее заметен на экранах радаров, нежели нынешние.
Главное отличие состоит прежде всего в том, что новый авианосец будет представлять собой тримаран с большим центральным поплавком-корпусом и двумя боковыми поменьше и покороче. Посадочная полоса размещается по диагонали, а взлетать самолеты будут с носовой части авианосца, где разместят мощные катапульты и своеобразный трамплин для облегчения взлета.
Все управление движением корабля сосредоточено в носовой рубке. Надстройку же планируют использовать в основном как диспетчерскую для управления воздушным движением. Благодаря своим странным ребристым формам такая надстройка будет эффективно рассеивать и поглощать радарное излучение, подобно тому как это происходит на острых углах современных самолетов, построенных по технологии «стеллс». Длина нового авианосца около 300 м, ширина – 100 м (вместо обычных пятидесяти). Он сможет развивать скорость до 40 узлов (70 км/ч).Корвет почти не виден. Но пока малозаметный авианосец – всего лишь мечта, в Швеции прошел ходовые испытания корвет «Висбю» – первый в мире военный корабль, построенный по технологии «стеллс». Подобно самолетам, он будет невидимым для радаров. Корвет почти целиком состоит из углеродного волокна – того самого материала, из которого делают шасси болидов «Формулы-1» и корпуса гоночных яхт. В этом, да еще в необычной форме корабля, и состоит секрет «невидимости». Главное – избегать в конструкции вертикальных поверхностей и прямых углов.
«Нам удалось сократить отражающую поверхность на 99 %», – с гордостью отметил конструктор Джон Нильсен. Даже 57-миллиметровая пушка на борту корабля в походном положении уходит в корпус. В результате корвет может быть обнаружен вражескими радарами на расстоянии не превышающем 30 км, тогда как соответствующая дистанция для обычных кораблей того же класса – 100 км.
Шведы на сегодняшний день вырвались вперед, но американские и британские кораблестроители, разумеется, не сидят сложа руки. Консорциум фирм во главе с компанией Northrop Grumman Ship Systems получил 2,8-миллиардный контракт на создание для ВМФ США эсминца-«невидимки» под условным названием DD (X), который должен вступить в строй к 2012 году. «DD (X) произведет такую же революцию в военно-морском деле, как в конце XIX века – первый британский дредноут», – сказал пресс-секретарь Northrop Grumman Брайан Каллин.
«Во время войны в Ираке наш флот использовал ракеты “Томагавк” дальнего радиуса действия ценой в миллион долларов каждая, – отметил также Каллин. – DD (X) сможет подойти к неприятельскому берегу гораздо ближе и использовать более простые и дешевые ракеты. Это обеспечит экономию денежных средств при большей плотности и эффективности огня»…
И наконец, экипаж нового корабля будет на целых 200 человек меньше, чем у нынешних американских эсминцев серии «Арли Берк».
В Британии создают свою «невидимку». Это многоцелевой эсминец «Дэринг». Кораблям этой серии предстоит стать основной силой Королевского флота. В отличие от своего шведского собрата он стальной, поскольку в британском Министерстве обороны сомневаются в живучести кораблей из углеродного волокна и их способности выдержать океанские штормы. Ведь не случайно «Висбю» предназначен только для плавания в прибрежных водах.
Как бы то ни было, коммодор Стивен Сондерс, редактор раздела «Боевые корабли» справочника Jane\'s, видит за кораблями-«невидимками» огромный потенциал. «Впрочем, надводные корабли никогда не удастся сделать полностью невидимыми, – считает он. – Спрятать их под водой куда проще».Корабль для диверсантов. « Французы придумали боевую надводно-подводную лодку, – пишут сегодня СМИ. – Если проект удастся воплотить в жизнь, то на свет появится практически идеальное оружие»…
Что стоит за этим громогласным заявлением? Речь идет и в самом деле об удивительном симбиозе надводного корабля и подводной лодки, которому авторы идеи дали пока лишь условное обозначение SMX-25 и продемонстрировали проект на военно-морской выставке «Евронаваль-2010».
Интересно, что разработчик концепции – государственная компания военного кораблестроения DCNS – также известна как создатель уникального вертолетоносца Mistral с максимальной скоростью 19 узлов, водоизмещением 21 тыс. т и длиной корпуса 210 м, который способен принять 16 вертолетов, более 40 танков или 70 автомашин, нести 450 человек десанта.
В общем, корабль показался нашим военным настолько перспективным, что около года шел яростный торг с французами. И вот наконец, похоже, достигнуто соглашение. Россия покупает в французов 4 корабля, причем половина будет построена на французских верфях, половина – на наших.
А французы тем временем замахнулись на еще более амбициозный проект. Главная особенность SMX-25 заключается в том, что он сможет преодолевать значительные расстояния, как обычный надводный корабль, не вызывая особых подозрений своим обликом. Приблизившись же к заданному району, он способен погрузиться под воду и начать действовать как подводная лодка. По водной глади корабль будет двигаться со скоростью 38 узлов, а под водой —10 узлов.
Надо сказать, что французы намереваются оснастить свое детище 16 ракетами и четырьмя торпедными аппаратами. Помимо экипажа из 27 человек в SMX-25 может взять на борт еще и диверсионную группу из 10 десантников для проведения секретных антитеррористических операций.
По замыслу французских конструкторов корабль получит вытянутую веретенообразную форму, причем переходить в подводный режим лодка будет буквально ныряя на глубину. За счет этого ожидается, что SMX-25 приобретет дополнительную маневренность в боевых условиях. Кроме того, разработчики пообещали наградить этот своеобразный гибрид новейшей системой скрытности.
Исследования невидимой субмарины ведутся сейчас и в Университете Дьюка, Северная Каролина. Задача исследователей – сделать субмарину невидимой для гидролокаторов. Такая лодка сможет действовать практически безнаказанно: для ее обнаружения придется разрабатывать устройства, использующие иные физические принципы, либо глубоко модернизировать существующие сонары. Говоря иначе, материал, которым будет покрыт корпус лодки, должен обладать отрицательным коэффициентом преломления.
Впервые идею такого материала высказал в 1968 году советский физик Виктор Веселаго. Он пришел к заключению, что с таким материалом почти все известные оптические явления распространения волн существенно изменяются, хотя в то время материалы с отрицательным коэффициентом преломления еще не были известны. Веселаго предсказал, что определенные оптические явления будут совершенно другими. Возможно, самым поразительным из них является рефракция – отклонение электромагнитной волны при прохождении границы раздела двух сред. В нормальных условиях волна появляется на противоположной стороне линии, проходящей перпендикулярно этой границе (нормаль к поверхности).
Однако если один материал (например, воздух или вода) имеет положительный коэффициент преломления, а другой – отрицательный, волна будет появляться на той же стороне нормали к поверхности, что приходящая волна. Такая особенность и создает возможность для направления падающего излучения в обход объекта. У природных материалов коэффициент преломления больше единицы. Любопытно, что скорость распространения волн в таких материалах также должна быть отрицательной. Это свойство делает метаматериалы идеальными для маскировки объектов, так как их невозможно обнаружить средствами радио– и акустической разведки в определенном диапазоне частот.Самая большая «акула»
Ее прототип – сконструированная С.Н. Ковалевым подлодка ТК-208 – был заложен на предприятии «Севмаш» 3 марта 1977 года и спущен на воду 23 сентября 1980 года. Однако испытания показали наличие многих недоработок. В итоге лодку приняли на вооружение лишь в 1984 году, а заступила на боевое дежурство первая из «Акул» в конце 1985 года.
Лодки этого класса предназначались для слежения за американскими морскими авиационно-ударными соединениями и противодействия атомным ракетным субмаринам США стратегического назначения Ohio с твердотопливной ракетой Trident, а потому и получили у американцев прозвище – «убийцы авианосцев».
ТК-208 занесен в Книгу рекордов Гиннесса как самый большой подводный корабль в мире. Его длина – 172 м, ширина – 23,3 м, водоизмещение – 23 200 т (надводное) и 48 000 т (подводное), осадка – 11 м, надводная скорость – 12 узлов, подводная – 25 узлов, предельная глубина погружения – 500 м.
Эта АПЛ проекта 941 разрабатывалась известным Санкт-Петербургским ЦКБ «Рубин» под началом академика Игоря Спасского. Специально под этот проект на «Севмаше» соорудили новый цех – самый большой эллинг в мире.
Схема в виде катамарана позволила повысить «живучесть» субмарины, ее взрыво– и пожаробезопасность, расширить возможности по ремонту и модернизации. В передней и задней частях лодки размещены два прочных модуля для перехода из одного корпуса в другой. Всего в лодке 19 отсеков.
В каждом из параллельных прочных корпусов находится по водяному реактору на тепловых нейтронах ОК-650 мощностью по 50 тыс. лошадиных сил каждый, четыре турбогенератора по 3200 кВт и два дизель-генератора ДГ-750. В качестве резервных средств движения могут использоваться два электродвигателя постоянного тока по 190 кВт.
Рубка подводного крейсера имеет ледовые укрепления и крышу округлой формы для всплытия из-подо льда толщиной до 2,5 м. АПЛ оснащена навигационным комплексом «Симфония», боевой информационно-управляющей системой, гидроакустической станцией миноискания «Арфа», эхоледомером «Север», радиолокационным и телевизионным комплексами. С борта «Дмитрия Донского» можно осуществлять радио– и спутниковую связь. Цифровой гидроакустический комплекс «Скат-3», включающий четыре гидролокационные станции, способен одновременно следить за 10–12 подводными целями.
Между главными корпусами в два ряда расположены 20 шахт с твердотопливными трехступенчатыми баллистическими ракетами РСМ-52. Каждая из них имеет 10 боевых блоков индивидуального наведения. Дальность полета – около 10 тыс. км (для сравнения: дальность американского «Трайдента» – около 12 тыс. км). Одним залпом «Дмитрий Донской» способен уничтожить 200 крупных наземных целей на площади в 9 тыс. кв. км. Пуски ракет можно производить с глубины до 50 м.
Последнее время с подлодки «Дмитрий Донской», а также с борта АПЛ «Юрий Долгорукий» производились испытательные пуски межконтинентальной баллистической ракеты морского базирования Р30 3М30 «Булава-30» (она же – РСМ-56 в международных договорах, SS-NX-30 – по классификации НАТО).
Эта новейшая российская трехступенчатая твердотопливная ракета может нести от шести до десяти гиперзвуковых маневрирующих ядерных блоков индивидуального наведения по 100–150 килотонн, способных менять траекторию полета по высоте и курсу. Разработана в Московском институте теплотехники, максимальная дальность полета 8 тыс. км, стартовая масса 36,8 т, система управления – инерциальная. Полезная нагрузка – 1150 кг, длина в пусковом контейнере – 12,1 м, длина без головной части – 11,5 м.
Кроме ракет, боекомплект АПЛ типа «Акула» включает 22 торпеды и торпедо-ракеты типа «Вьюга», «Шквал» и «Водопад». Дальность полета последней составляет 60 км. Этот комплекс был принят на вооружение в 1981 году, но до сих пор не имеет аналогов в мире.
Схема действия торпедо-ракеты «Водопад» такова. С подлодки она выпускается в подводном положении как торпеда. Добравшись до поверхности, она взлетает ракетой, преодолевая таким образом до 20 км. После этого ракета снова уходит под воду, превращаясь в торпеду с самонаводящейся головкой, которая и атакует цель с самой неожиданной стороны.
Шесть 533-мм и 650-мм торпедных аппаратов АЛЛ способны применять практически все стоящие на вооружении торпеды и ракето-торпеды данного калибра. Торпедные аппараты имеют устройство быстрого заряжания, они могут применяться также и для постановки мин.
Для защиты субмарины в надводном положении от атак с воздуха используются 8 переносных зенитно-ракетных комплексов «Игла».
Пожалуй, к недостаткам «Акулы» следует отнести ее громадное водоизмещение. По этому параметру «Дмитрий Донской» превосходит даже авианосец «Адмирал Горшков». Причем ровно половину веса составляет балластная вода, из-за чего лодку окрестили «водовозом».
Этот конструктивный недостаток объясняется следующим: при переводе ракет с жидкого топлива на твердое они резко увеличили свои размеры. Кроме того, твердотопливная Р-39 получилась крайне тяжелой – 96 т.
Еще один недостаток: система охлаждения реактора забортной водой спроектирована так, что корабль постоянно должен находиться в холодных водах северных морей.
Поэтому одновременно с проектом 941 было развернуто строительство береговой базы на побережье Северного Ледовитого океана, а также специального плавучего тылового обеспечения.
Думали конструкторы и о том, что делать с этими громадинами после окончания срока их службы, ведь стоит снять с «Тайфуна» вооружение, и можно заполнить это пространство, например, рудой массой до 40 тыс. т. Причем кормовая часть, включая энергетическую установку, не требует изменений. И скорость движения такого «рудовоза» будет в 2–3 раза больше, чем у надводного ледокольного транспорта. Сегодня существует еще несколько патентов по созданию подводных танкеров и сухогрузов. Однако ни одно предложение пока не претворено в жизнь из-за отсутствия необходимых финансовых средств.Летающие подлодки, ныряющие самолеты
Давняя история. Еще Жюль Верн в своем «Робуре-завоевателе» описал комбинированное транспортное средство, которое могло с одинаковым успехом передвигаться по суше, воздуху, воде и под водой. С той поры прошло немало времени, но мечта эта так и не осуществлена в полной мере. Но это вовсе не значит, что таких попыток вовсе не предпринималось. Кое-чего, хотя бы частично, инженерам добиться все же удалось.
Так, еще в 1916 году известный немецкий авиаконструктор Э. Хейнкель спроектировал и построил маленький биплан W-200 с мотором в 80 лошадиных сил, который мог быстро разбираться и укрываться в специальном ангаре на борту подводной лодки.
Испытания показали, что это была еще далеко не та машина, о которой мечтали морские и воздушные асы. Скорость самолета составляла всего лишь 120 км/ч, радиус полета – не более 40 км. Кроме того, вскоре Германии, потерпевшей поражение в Первой мировой войне, было запрещено иметь совершенную военную технику.
Тогда на сцену выступили американцы. Они заказали оказавшемуся не у дел Хейнкелю два небольших самолета V-1, весившие всего 525 кг каждый. Они были настолько компактны, что их при желании можно было хранить даже внутри подлодки.
Интерес к подобным машинам стали проявлять также в Англии, Италии, Франции, Японии… Весть об оригинальных работах дошла и до нас.
В начале 30-х годов XX века известный конструктор «летающих лодок» И. Четвериков предложил свой вариант самолета для подводных лодок. Конструкция понравилась морякам, и в 1933 году они приступили к постройке сразу двух машин нового типа. Год спустя одна из них была отправлена в Севастополь для испытаний. Летчик А. Кржижевский совершил несколько полетов, показавших, что машина хорошо держится и в воздухе, и на воде. Пилот даже установил на этой машине рекорд мира на дистанции 100 км. В 1937 году он развил скорость 170,2 км/ч. Однако специалисты все-таки посчитали машину непригодной для использования в военно-морских силах СССР. Возможно, потому, что в обстановке строжайшей секретности в стране велись работы по созданию «летающей подлодки».
Проект Ушакова. Дело в том, что еще в 1934 году курсант Высшего морского инженерного училища имени Ф.Э. Дзержинского Борис Петрович Ушаков представил проект такого аппарата в качестве курсового задания. Идея заинтересовала руководство училища, и Ушакову было рекомендовано доработать схему подлодки. В 1935 году он получил три авторских свидетельства на различные узлы своей конструкции, а в апреле 1936 года проект, получивший гриф «секретно», был отправлен на рассмотрение Научно-исследовательского военного комитета (НИВК, позже – ЦНИИВК) и одновременно в Военно-морскую академию вместе с положительным отзывом о работе, подготовленным капитаном 1-го ранга А.П. Суриным.
В 1937 году проект был завизирован профессором НИВК, начальником кафедры тактики боевых средств Л.Е. Гончаровым: «Разработку проекта желательно продолжить, чтобы выявить реальность его осуществления», – написал профессор. С ним был солидарен и начальник НИВКа военным инженером 1-го ранга К.Л. Григайтис.
Самолет-подлодка, над проектом которого продолжал работу уже сотрудник отдела «В» НИВКа, воентехник 1-го ранга Б. Ушаков, постепенно приобрел окончательный вид. Внешне аппарат больше напоминал самолет, чем субмарину. Цельнометаллическая машина весом в 15 т с экипажем из 3 человек теоретически должна была летать со скоростью до 200 км/ч и иметь дальность полета в 800 км. Скорость под водой – 3–4 узла, глубина погружения – 45 м, дальность плавания под водой – 5–6 км.
В движение самолет должен был приводиться тремя 1000-сильными моторами АМ-34 конструкции Александра Микулина. Нагнетатели позволяли двигателям осуществлять кратковременное форсирование с увеличением мощности до 1200 лошадиных сил.
Внутри самолет, подобно настоящей подлодке, имел 6 герметичных отсеков: три для двигателей, один жилой, один для аккумуляторной батареи и один – для гребного электродвигателя мощностью 10 лошадиных сил. Жилой отсек не являлся кабиной пилота, а использовался только для подводного плавания. Кабину пилота во время погружения затапливало, как и еще целый ряд негерметичных отсеков. Это позволяло сделать часть фюзеляжа из легких материалов, не рассчитанных на высокое давление. Крылья тоже полностью заполнялись водой для выравнивания внутреннего и наружного давления.
Системы подачи топлива и масла отключались незадолго до погружения. При этом трубопроводы герметизировались. Погружение происходило в четыре этапа: сначала задраивались отсеки двигателей, потом отсеки радиатора и аккумуляторной батареи, затем управление переключалось на подводное, наконец, экипаж переходил в герметичный отсек. Самолет был вооружен двумя 18-дюймовыми торпедами и двумя пулеметами.
Обнаружив в полете корабль противника и определив его курс, летающая подлодка должна была скрытно сесть на воду за горизонтом и уйти в глубину. При появлении корабля на расчетной дистанции производился торпедный залп. Если же противник менял курс, «ныряющий самолет» всплывал, вновь отыскивал цель в полете, и маневр продолжался. Для большей эффективности боевой работы предполагалось использовать звено из 3 подобных машин, чтобы можно было обложить противника, до минимума снижая возможность его маневра.
Работы над проектом продолжались до начала 1938 года, после чего он был сдан в секретный архив. Громоздкость конструкции, малая скорость под водой, сложная и длительная процедура погружения – все это делало проект малореальным. Между тем надвигавшаяся война требовала сосредоточения сил и средств на других, более актуальных разработках…«Аэрошип» Рэйда. Впрочем, идея не была забыта окончательно. Уже после Второй мировой войны, в середине 60-х годов, американский инженер-электрик Дональд Рэйд обнародовал свой проект, над которым он трудился в течение 20 лет.
Вначале изобретатель построил опытный образец «Коммандер» – 7-метровый аппарат с дельтавидным крылом. В воздух машину поднимал двигатель внутреннего сгорания мощностью 65 лошадиных сил, под водой – электродвигатель мощностью 736 Вт. Пилот-аквалангист сидел в открытой кабине. «Коммандер» развивал в воздухе скорость 100 км/ч, а на глубине – 4 узла.
Получив необходимый опыт, Рэйд затем разработал проект более совершенного, реактивного аппарата «Аэрошип». По идее, выпустив лыжи-поплавки, двухместная машина садилась на воду. С пульта управления пилот закрывал воздухозаборники и выхлопное отверстие турбореактивного двигателя задвижками; при этом открывались водозаборники и выхлопное сопло водомета. Включался насос, заполнявший балластные цистерны, заполняющий балластные цистерны, и «Аэрошип» погружался. Оставалось убрать поплавки, пустить электромотор, поднять перископ, и самолет превращался в подлодку.
Чтобы всплыть и взлететь, все операции повторялись в обратном порядке. Однако эксперты ВМФ указали, что дальность полета машины всего 300 км, скорости под водой и в воздухе тоже невелики – 8 узлов и 230 км/ч соответственно.
Рэйд грустно улыбнулся: «Хорошо еще, что не надо скрещивать атомную субмарину со сверхзвуковым истребителем». И обещал подумать еще. Однако проект так и не был доведен до логического завершения, хотя до самой своей смерти, последовавшей в 1991 году, Дональд Рэйд продолжал свою работу.
В 2004 году его сын Брюс издал книгу, в которой подробно описал приключения отца и его машины, вошедшей в историю под индексом RFS-1. Ныне это уникальный аппарат находится в Пенсильванском музее авиации.На очереди – «Баклан». Однако история летающих подлодок на том не закончилась. Недавно появились данные о том, что сотрудники конструкторского бюро Skunk Works вернулись к этой идее на новом уровне. Среди разработок, которые реализует это подразделение компании известной фирмы Lockheed Martin, немалый интерес представляет беспилотный летательный аппарат (БПЛА) Cormorant, что в переводе на русский означает «баклан».
Бакланы, как известно, могут пикировать и глубоко нырять, охотясь за рыбой, а потом снова взмывать в воздух. Аппарат Cormorant, как предполагается, должен уметь делать то же самое – выныривать и взлетать, а потом снова нырять.
Создается этот БПЛА для нужд военно-морского флота США. Он должен уметь стартовать с подводных лодок, находящихся на глубине до 45 м. Роль пусковой установки для него будет играть одна из шахт, ранее предназначавшихся для запуска баллистических ракет Trident, которыми вооружены американские субмарины проекта «Огайо». В связи с сокращением ядерного вооружения и общим изменением характера современных войн эти пусковые установки сегодня нередко пустуют. Заполнить образовавшиеся вакансии и смогут аппараты Cormorant.
Главная сложность – создать конструкцию, способную стартовать из ракетной шахты диаметром чуть больше 2 м. Понятное дело, такая пусковая установка совершенно не подходит для самолета традиционной конструкции. Кроме того, аппарат должен быть достаточно прочен, чтобы выдерживать давление воды, которое может достигать 50 атмосфер. Поэтому конструкторы Skunk Works предложили для 4-тонного аппарата складные крылья, которые затем будут расправляться в начале полета.
Чтобы конструкция могла противостоять давлению воды, ее, скорее всего, изготовят из титана. А пустоты в самолете для большей прочности заполнят пластиковой пеной. Кроме того, некоторые пустоты при движении под водой будут «наддуваться» сжатым газом, а сопла двигателей и другие компоненты – закрываться сдвижными герметичными крышками.
Из шахты Cormorant будет не «выстреливаться» подобно ракете, а скорее просто всплывать. Но как только БПЛА окажется на поверхности воды, включатся его реактивные двигатели – и он взлетит.
Выполнив свою задачу, беспилотник вернется в точку встречи с подлодкой, опустится на морскую поверхность и выбросит буксирный трос. Конец этого троса подцепит подводный робот и доставит конец на борт субмарины. Там включат лебедку и утянут самолет обратно в пусковую шахту, где он и будет ждать следующего пуска.Чудеса маскировки, или как надуть противника
Поделиться книгой: