Помоги проекту - поделись книгой:
«Стереть» корабль с экранов радаров нисколько не проще, чем самолет. И в том и в другом случае надо считаться не только с конфигурацией корпуса, но и с вносимыми возмущениями окружающей среды. Поэтому создателям «Морской тени» пришлось немало потрудиться, чтобы уменьшить кильватерную струю. В частности, тому способствовали два узких корпуса катамарана, снабженные винтами, вращающимися в разные стороны.
Все обстоит более-менее благополучно, когда «невидимка» движется во время штиля. А что будет при волнении? По сведениям американского журнала
Тем не менее, испытания были доведены до конца. И полученные сведения были использованы при создании целого ряда малозаметных кораблей и катеров.
В первую очередь новые технологии конструкторы ряда стран направили на создание сравнительно небольших кораблей — сторожевиков береговой охраны и ракетных катеров.
Ракетные катера — младшие собратья катеров торпедных — и ныне доставляют немалые хлопоты. Быстрые, навязчивые, как москиты (отсюда и прозвище — «москитный флот»), они налетают, делают свое дело и мгновенно исчезают. А потому, например, военно-морские чины США ломают голову над тем, что противопоставить в узком Ормузском проливе ВМС Ирана, которые состоят в основном из таких катеров французского производства, вооруженных китайскими ракетами.
Впрочем, не следует думать, что ракетными катерами обзаводятся только страны, которые по инерции принято причислять к «развивающимся». В Швеции и Финляндии именно ракетные катера составляют главную ударную силу флотов этих государств. Причем наиболее крупные из них — типа
Благодаря широкому внедрению технологий Stealth, в несколько раз уменьшивших их радиолокационную и инфракрасную заметность, они могут атаковать цели, вести охоту за подлодками, тралить и ставить мины…
На южном фланге России тон задает Турция. На верфях этой страны в 1978–1996 годах было построено около десятка ракетных катеров типа
Еще большее внимание ракетным катерам уделяется в дальневосточных государствах — Японии, Южной Корее и особенно в Китае. По данным справочника
На этом фоне и нам пришлось подтянуться. Недавно в России построены два ракетных катера проекта 12418. Это новейшие катера в многочисленном семействе кораблей типа «Молния». Их полное водоизмещение — 510 т, скорость — 39 узлов. Вооружение включает 16 противокорабельных ракет Х-35Э комплекса «Уран-Э» с дальностью стрельбы до 130 км и массой боевой части 145 кг. Ракеты способны поражать корабли разных классов, до крейсера включительно.
На рубеже нового тысячелетия Центральное морское конструкторское бюро «Алмаз» разработало проекты еще двух ракетных катеров — «Скорпион» (проект 12300) и «Катран» (проект 20970). На катерах обоих типов предусматривается размещение самых современных образцов оружия и вооружения, а также многоуровневое внедрение технологий малой заметности.
А теперь несколько слов о «Стерегущем», недавно спущенном на воду. Это малозаметный корвет проекта 20380. Архитектура его корпуса и надстройки отвечает всем требованиям stealth-технологий. Более того, надстройка выполнена из трехслойного стеклопластика, поглощающего сигналы радаров.
Большое внимание уделили конструкторы и акустической скрытности. Для снижения шума дизельные двигатели установлены на амортизированные платформы, а дизель-генераторы вообще «подвешены» ко второй палубе. В результате корвет стал, пожалуй, самым «тихим» кораблем отечественного флота. Зато сам «Стерегущий» хорошо слышит подводного противника. За время испытаний корвет ни разу не дал подводным лодкам приблизиться к себе для нанесения внезапного удара. А выпущенные субмаринами с большой дистанции торпеды своевременно обнаруживались и уничтожались.
Корветы проекта 20380 имеют модульную конструкцию. По желанию заказчика здесь могут заменяться ударные и зенитные ракетные комплексы, а также средства обнаружения, целеуказания и наведения.
Сейчас на Северной верфи строятся три корвета проекта 20380: «Сообразительный», «Бойкий» и «Стойкий». Сборка еще одного корабля этого семейства — «Совершенного» — завершается на Амурском судостроительном заводе.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
По рельсам — на Луну?
У этого изобретения довольно долгая и непростая история. Специалисты давно уже поговаривают о том, что пора заменить ракетные двигатели, взлетно-посадочные дорожки на аэродромах и даже локомотивы на железной дороге транспортными устройствами нового типа — рельсотронами. Как сделать самому модель рельсотрона, вы узнаете чуть позже. А для начала немного истории.
Началось же все с того, что еще в 1831 году британский ученый-самоучка Майкл Фарадей заметил: если вложить внутрь катушки, на которую намотано несколько витков провода, металлический сердечник, а потом пустить по обмотке импульс тока, сердечник пулей выскочит из сердцевины катушки, подталкиваемый силой Лоренца.
При этом направление линий магнитного поля определяется, как известно из школьною курса физики, по правилу буравчика: если ток течет в направлении от наблюдателя, линии поля направлены по часовой стрелке.
А направление силы Лоренца определяется правилом левой руки: если расположить руку по направлению течения тока так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, оттопоренный под прямым углом большой палец укажет направление силы.
После Фарадея, предложившего на основе своего открытия прототип электромотора, очередной шаг сделал русский физик Борис Семенович Якоби. В 1834 году он изобрел линейный электродвигатель, который в отличие от обычного, обеспечивал не круговое движение ротора, а прямолинейное.
В 1901 году норвежец К.Брикланд получил патент на создание электромагнитной пушки, в принцип действия которой был положен все тот же соленоид. А вслед за ним русские инженеры Н. Подольский и М. Ямпольский предложили в 1915 году российскому правительству проект сверхдальнобойного орудия, которое, по идее, должно было посылать снаряд на 300 км силой электрического тока.
Далее, в 1916 году французы А. Фашон и К. Филлипле построили модель такой пушки, разгонявшей снаряды весом 50 г до 200 м. Вслед за ними подобные проекты в последующие десятилетия XX века попытались осуществить с разным успехом в Германии, Японии, СССР, США, но далее первых экспериментов дело ни у кого так и не пошло.
Лишь в 80-х годах прошлого столетия в Австралии был создан импульсный униполярный генератор, позволивший построить действующий образец пусковой установки, которая, по расчетам, способна посылать снаряды на 500 км. Причем с такой скоростью, что перед этими снарядами бессильна любая броня.
Работа над электромагнитными пушками идет и поныне. Как полагают американцы, наиболее реально создать в ближайшие десятилетия стационарные пушки береговой обороны и корабельную артиллерию. Англичане делают ставку на наземные мобильные системы; они хотят вооружить такими орудиями электрические танки, над созданием которых ныне работают.
Однако исследования, как и в былые времена, упираются в отсутствие источников энергии, способных не только обеспечить движение корабля или танка на протяжении боя, но и передать на орудие импульс в десятки мегаджоулей с периодичностью хотя бы раз в 2–3 минуты.
Кроме того, дульная скорость снаряда в электромагнитной пушке прямо пропорциональна длине дула и подаваемому току. Поэтому катапульты имеют длину не менее 10 м, а энергетическую систему можно разместить разве что на большом корабле. О боевых же электромагнитных ружьях речь пока всерьез не идет.
Некоторые специалисты полагают, что первоначально надо создавать не электромагнитные пушки, а так называемые рельсотроны, которые могут найти себе применение в сугубо мирных целях. Например, сотрудники Федерального центра двойных технологий «Союз», ГНЦ РФ ТРИНИТИ, НИИФА имени Ефремова и Курчатовского института работают над созданием системы предварительного электродинамического разгона ракет с целью увеличения их полезной нагрузки.
Пока образец разгонной секции представляет собой гигантскую индукционную катушку с размерами внутреннего канала 1,5x2 м. Ускорительный комплекс будет состоять из набора секций длиной по 10–20 м каждая. И к каждой из них необходимо подвести коммутируемый импульс от накопителя, состоящего из батареи сверхпроводящих конденсаторов. В итоге общая длина комплекса составит около… 4 км!
Планируется, что рельсотроны будут разгонять космические аппараты, заключенные в специальные капсулы, до скорости 2 км/с. А дальше включатся собственные ракетные двигатели аппарата. С одной стороны, такая схема позволит вдвое снизить стоимость доставки полезного груза на орбиту. С другой — колоссальные перегрузки (до 60 g), действующие на космический аппарат при старте, не способны выдержать ни люди, ни оборудование спутников и ракет.
ПРЕМИИ
Применимы каждый день
Нобелевская премия по химии за 2010 год присуждена ученым из США и Японии «за реакцию кросс-сочетания при органическом синтезе с использованием палладия в качестве катализатора». Лауреатами стали 79-летний Ричард Хек, 75-летний Эйити Нэгиси и 80-летний Акира Судзуки.
В своем решении Нобелевская академия отметила, что исследователи, работая независимо друг от друга, изучили реакции органического синтеза, которые в присутствии палладиевого катализатора образуют перекрестные связи. Говоря научным языком, в реакции кросс-сочетания атомы углерода из разных молекул создают между собой так называемую С-С-связь. Образуется как бы двойная молекула, которая сочетает в себе свойства тех, которые оказались в подобном кросс-соединении.
Теперь эти реакции известны по именам их первооткрывателей. Реакция Хека, реакция Нэгиси и реакция Судзуки лежат в основе технологий, которые используются в промышленности для синтеза самых разных химических соединений — от пластмасс до жидких кристаллов, от лекарств до пестицидов.
Ну, а проще суть дела можно объяснить так. Органическая химия, как известно, основана на реакциях углерода. Этот элемент является не только фундаментом органики во всех ее проявлениях, но и служит основой промышленности, которая обеспечивает нас медикаментами, удобрениями, пластиками, полупроводниками…
Чтобы получить все эти соединения, химики должны сблизить атомы углерода так, чтобы они образовали прочные связи. Однако углерод — это довольно инертный химический элемент, который не так уж охотно вступает в химические взаимодействия. А потому химики изо всех сил изобретают всевозможные приемы, повышающие реакционную способность углерода.
Беда только в том, что эти методы становятся все менее эффективными по мере того, как химики ведут синтез все более сложных соединений. И лишь реакции, разработанные новоявленными лауреатами с помощью палладиевого катализатора, позволили избежать многих побочных и нежелательных явлений.
В итоге вместо того чтобы работать лишь с десятком более или менее активных элементов, вроде водорода, хлора, кислорода, химики теперь могут работать и со многими другими — ведь всего в таблице Менделеева более сотни элементов. Главным образом это касается переходных металлов, которые оказались весьма полезны в органическом синтезе. Например, химикам удалось синтезировать вещество гексадармовид, которое активно подавляет рост раковых клеток. Первоначально это соединение было обнаружено в тканях морской губки, живущей на большой глубине. Его количество измерялось буквально миллиграммами и стоило баснословно дорого. Теперь налажен синтез этого вещества, ставшего основой эффективного лекарства.
Подобным образом удалось наладить производство новых антибиотиков, способных подавлять рост болезнетворных микробов, не поддающихся другим лекарствам.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Лазер излучает… темноту!
Пишут обычно черным по белому — темной пастой или чернилами по бумаге. Но можно писать и наоборот — белым мелом на черной доске. Эта аналогия наглядно объясняет суть новшества, предлагаемого ныне сотрудниками американского Национального института технологических стандартов.
Говоря иначе, в институте создано устройство, которое его создатели преподносят как «лазер, источающий… темноту». Обычные лазеры, как известно, с очень высокой частотой генерируют вспышки света. В новом же устройстве происходит все с точностью до наоборот: постоянный световой поток перемежается резкими краткими провалами, когда интенсивность светового излучения падает на 70 %.
Какая в этом необходимость? Чтобы понять это, углубимся несколько в историю. Когда в конце прошлого века авиаконструкторы начали работать над созданием технологии «Стелле», они полагали, что покрытие самолета, практически полностью поглощающее излучение радара, сделает самолет «невидимкой». Однако при этом они не обратили внимания на такую «частность».
А именно: в природе уже присутствует некий электромагнитный фон. И если из какой-то точки пространства перестает приходить фоновое излучение, этот факт может выдать «Стелле». Что и произошло на практике.
Люди умные отличаются от своей противоположности тем, что умеют учиться не только на своих, но и на чужих ошибках. Сотрудники института стандартов решили использовать метод инверсии и решать свою задачу способом «от противного». Рассуждали они примерно так. Ныне лазеры используются в основном для передачи сигналов информации по линиям оптоволоконной связи. Сигналы эти представляют собой своего рода «морзянку» из лазерных импульсов и промежутков между ними. Для того чтобы повысить четкость передачи, можно либо повысить яркость лазерных импульсов, либо усилить «черноту» в промежутках между ними.
Так вот оказалось, что второй вариант требует меньше энергии. Ведь «чернота» попросту означает отсутствие сигнала. На практике и в самом деле оказалось, что стандартный лазерный импульс быстрее меняет свою форму, а то и просто исчезает при неблагоприятных условиях. Это может приводить к потерям информации и ошибкам в ее передаче. А вот с «темными» импульсами, уверяют исследователи, ничего подобного не происходит. Новый лазер способен генерировать «черноту» без каких-либо внешних оптических элементов, которые могут оказывать на них влияние. И ошибок при передаче информации меньше.
Сама лазерная установка построена на базе диода. Она, как говорят специалисты, «использует энергетическую динамику квантовых точек, а также метод синхронизации колебаний, с помощью которого удается получать сверхкороткие импульсы, продолжительность которых исчисляется в пико- или фемтосекундах (то есть секундах в минус двенадцатой и пятнадцатой степенях соответственно)».
Что стоит за этим довольно туманным объяснением, авторы разработки не уточняют — схема темнового лазера является их «ноу-хау». Известно только, что, кроме его использования в качестве передатчика информации в оптоволоконных сетях, американские исследователи видят перспективу применения своего детища в вычислительных и измерительных устройствах. Говорят, лазер с «темными» импульсами может стать частью атомных часов следующего поколения, для которых обычные лазеры большой мощности признаны чересчур дорогими.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Дублеры людей
Ровно 90 лет тому назад мир впервые услышал слово «робот». Его придумал Йозеф Чапек — брат известного чешского писателя Карела Чапека, работавшего в то время над пьесой «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»), где говорилось о том, как механические люди подняли бунт на фабрике. Ну, а как сегодня выглядят роботы-андроиды — механические помощники людей, внешне похожие на нас с вами?
Поделиться книгой: