Помоги проекту - поделись книгой:
Как уже говорилось, танк Т-90 является модифицированной версией Т-72. Со времени принятия на вооружение в 1973 году по настоящее время этот танк неоднократно модернизировался и совершенствовался по всем направлениям. Например, его броневая защищенность возросла втрое. Весь этот полезный опыт в полной мере используется и в конструкции Т-90. Это дало некоторый прирост массы танка, но за счет увеличения мощности двигателя сохранился хороший уровень подвижности и той самой «полетности», которой так восхищаются зарубежные специалисты.
Между тем, наши промышленники готовятся к переходу на серийный выпуск танка «Орел», тактико-технические данные которого пока засекречены.
ЧУДО-БРОНЯ ДЛЯ ТАНКА-НЕВИДИМКИ
Танк-невидимку собираются создать английские ученые и инженеры. Они решили воспользоваться последними новинками материаловедения. Мы уже писали (см. «ЮТ» № 5 за 2007 г.) о метаматериалах, способных нарушать законы отражения электромагнитных волн вообще и света, в частности. Чтобы не повторять всю публикацию, напомним здесь коротко, что ученые создают материалы, которые не отражают свет, как обычно, а заставляют как бы обтекать предмет, что и делает его если не совсем невидимым, то весьма мало заметным.
Так вот, британские специалисты воспользовались этой разработкой, модифицировали ее на свой лад и теперь утверждают, что создали некое силиконовое покрытие, которое, будучи нанесенным на танковую броню, сделает боевую машину практически невидимой. Такую машину обещают продемонстрировать к 2012 году.
Маловероятно, впрочем, что удастся сделать полностью невидимой огромную дымящую и пылящую машину. Разве что покрытие будет выполнять роль некой маскировочной сети, мешающей увидеть танк с воздуха, пока он будет готовиться к атаке. Не предотвратит защитная пленка и поражение танка реактивным гранатометом, и тем более управляемой противотанковой ракетой.
Тем более что противотанковые боеприпасы снаряжены кумулятивным зарядом с конической медной выемкой внутри головной части ракеты. Взрывчатое вещество, расположенное с внешней стороны конуса, детонирует от удара, конус расплющивается, и тонкая медная струя вырывается наружу из головной части снаряда с космической скоростью — более 9 км/с!
Силы, образующиеся в момент контакта с броней, настолько велики, что струя прорезает металл насквозь. На испытаниях кумулятивная струя проделывала дыру в стальном листе метровой толщины. Столь толстой брони, понятно, нет ни на одном танке. С ней машина стала бы малоподвижной. Поэтому в нашей стране еще с 50-х годов прошлого столетия в обстановке строжайшей секретности начались работы по созданию электродинамической защиты танков. Подобные работы ведутся и за рубежом.
Сам принцип электродинамической защиты весьма прост. Вспомните школьный опыт. Если в катушку соленоида подать импульс электрического тока, катушка с силой выбросит заложенный внутрь ее стальной сердечник. Поначалу на этом принципе хотели сделать электромагнитную катапульту или, если хотите, пушку.
Однако до сих пор никому не удалось создать конденсаторную батарею достаточной мощности, чтобы снаряд вылетал с той же скоростью, что из обычной пушки.
Тогда специалисты решили использовать тот же принцип для создания так называемой «умной брони», которая использует против атакующих принцип динамической защиты. Один из вариантов такой конструкции предложен специалистами НИИ специального машиностроении и НИИ стали.
Цифрами обозначено: 1 — электромагнитная катушка; 2 — электроды; 3 — боевые элементы; 4 — конденсатор; 5 — тумблер включения системы; 6 — атакующая ракета.
Главная трудность тут заключается в том, чтобы своевременно получить сигнал на срабатывание электромагнитной защиты. Один из вариантов основывается на нанесении на броню пьезоэлектрического полимера. При механическом воздействии пьезоэлектрик вырабатывает электрический сигнал управления, который замыкает электрическую цепь, заставляя срабатывать реактивные элементы.
А еще лучше, если матрица датчиков будет многослойной. Тогда не только повышается надежность срабатывания системы, но и появляется возможность точнее определить направление удара и соответственно повысить и эффективность защиты.
Эта многослойная защита будет выглядеть примерно так. С внешней стороны броня покрыта тонким слоем прочной ткани, предохраняющей от случайных повреждений — осколками или даже ветками деревьев. Заодно эта ткань, как уже говорилось, может быть использована и для поглощения электромагнитного излучения радаров. Под защитным слоем — сетка, сплетенная из оптических волокон, а под ней еще и слой пьезоэлементного покрытия.
Цифрами обозначено: 1 — атакующая ракета; 2 — датчики; 3 — вычислительное устройство; 4 — конденсаторы; 5 — переключатели; 6 — боевые элементы.
Попадая в плитку, ракета разрывает волоконно-оптическую сетку и детонирует в момент контакта с бронированным покрытием. Датчики, регистрирующие световые сигналы в оптоволокне, мгновенно реагируют на разрыв и немедленно разряжают мощные конденсаторы, которые установлены на борту танка. В тот самый момент, когда высокоскоростная кумулятивная струя уже готова прожечь дыру, вокруг обмотки возникает электромагнитное поле. Оно наводит в струе металла электрические токи и позволяет управлять ею — тормозить, распылять, уводить в сторону.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Космические ныряльщики
В скором времена выражение «космический флот» может приобрести почти буквальное значение.
Нынче все больше специалистов приходит к выводу, что примерно 90 % задач практической космонавтики может быть решено без непосредственного участия человека. В их числе и задача поисков жизни на других планетах Солнечной системы. Марсоходы уже ищут жизнь на Красной планете. На очереди — обследование окраин Солнечной системы, в том числе спутников Юпитера и Сатурна.
Одна из самых многообещающих экспедиций планируется на Европу — покрытый льдом спутник Юпитера. В 2015–2020 годах НАСА собирается отправить туда космический аппарат «Криобот». «Все оперативное руководство экспедицией решено возложить на систему искусственного интеллекта «Римоут Эйджент», которая выполнит три основные функции по управлению космическим аппаратом — планирование предстоящих действий, защита от сбоев и адаптивное выполнение полетной программы — без вмешательства человека», — пояснил специалист по космическим операциям Тим Фернисс.
При этом подсистема «Планировщик» будет анализировать запланированную программу полета на несколько недель вперед. Главным в этой программе является распорядок работы систем аппарата и распределение энергоресурсов. Если какой-то из узлов аппарата работает не так, как ожидалось, система зарегистрирует факт изменений и внесет поправки в алгоритмы действий.
1 — система регулировки плавучести и система аварийного всплытии; 2 — боковые и вертикальные сопла; 3 — магнитные индукционные катушки; 4 — транспондер для передачи данных; 5 — литий-ионный аккумулятор; 6 — устройство для взятия образцов и оптические датчики; 7 — сонар переднего обзора; 8 — датчик донного анализатора; 9 — сонар бокового обзора; 10 — сопла движителей; 11— системы управления навигацией и сбором данных; 12 — донный анализатор; 13 — магнито-индукционная система; 14 — доплеровский сонар; 15 — спускаемый на тросе анализатор; 16 — цифровая видеокамера и подсветка для нее; 17 — корпус.
Подсистема защиты от сбоев, носящая название «Ливингстон», исполнит роль виртуального главного инженера экспедиции. Название дано ей в честь сэра Дэвида Ливингстона, ученого и путешественника, который заботился в своих странствиях не только об исследованиях, но и о здоровье исследователей.
Третья часть системы «Римоут Эйджент» — «Умный исполнитель» — действует подобно старшему помощнику на корабле. Она выполняет планы, составляемые «Планировщиком» и «Ливингстоном», выдавая конкретные команды исполнительным органам аппарата. Затем наступит очередь действовать самому аппарату «Криобот». Он совершит посадку на Европу, пробурит ледовый панцирь и выпустит в воду, наличие которой предполагается под ледяной поверхностью Европы, миниатюрный подводный зонд «Гидробот».
Снимки находящегося на орбите Юпитера аппарата «Галилей» показывают, что лед на Европе постоянно ломается из-за чудовищных по силе приливов, вызываемых гравитацией Юпитера. Ученые считают, что в результате этих процессов лед испытывает механический нагрев, и под его поверхностью может находиться незамерзшая вода.
Ученые рассчитывают, что толщина ледно-водного покрова Европы может составлять порядка 100 км, из которых 50 км — вода в жидком состоянии. Она может оказаться достаточно теплой для того, чтобы в ней могли существовать примитивные формы жизни.
Проект экспедиции разработан в Лаборатории реактивного движения НАСА (Пасадена, штат Калифорния) и оценивается примерно в 250 млн. долларов. Исходя из него, на «Криоботе» будет установлен расплавляющий бур длиной 1,2 м (4 фута), подобный тем, что используют полярные исследователи на Земле. Нагревающаяся буровая головка будет проплавлять во льду скважину, углубляясь со скоростью порядка 1 м в сутки. Тепло будет вырабатываться за счет действия бортового ядерного реактора.
Пройдут недели, а может, и месяцы, пока бур достигнет воды и в нее будет выпущен маленький подводный зонд. «Гидробот» начнет свое путешествие в водных глубинах, освещая себе путь мощным прожектором. Предполагается, что он сможет действовать в радиусе 800 м от «Криобота».
Миниатюрная телекамера и химические датчики будут искать следы жизни. Пробы воды поступят в экспресс-лабораторию, которая определит, имеются ли в жидкости вещества, необходимые для жизни — углерод, азот, фосфор и сера. При необходимости эта лаборатория может выполнить даже люминесцентный анализ на наличие в воде ДНК.
Помимо этого, на «Гидроботе» установят подводный микрофон, который позволит прослушивать звуки вулканической активности, термометр и сканирующий гидролокатор. Возможно, взятые пробы будут доставлены на «Криобот» для более подробного анализа.
Технологии, которые станут применяться в будущей экспедиции, прежде пройдут тщательные испытания на подледном озере в Антарктиде, где, по мнению ученых, условия близки к существующим на Европе.
В октябре нынешнего, 2008 года здесь, в озере Бонни, планируется испытание космической субмарины Endurance — прототипа будущего «Гидробота». На 2009 год планируется еще одно погружение, возможно, уже в озеро Восток.
Об озере Восток мы уже писали (см. «ЮТ» № 2 за 2008 г.). Поэтому несколько слов об озере Бонни. Оно имеет 4 км в диаметре, до 40 м в глубину и укрыто слоем льда толщиной около 4 м. Ученые пробурят ледяной панцирь с помощью экспериментальной установки, использующей в качестве бура струю горячей воды. Оказавшись подо льдом. Endurance составит трехмерную карту озера и смежных с ним ледников. Параллельно бортовые анализаторы будут исследовать воды на предмет наличия микроорганизмов.
СОЗДАНО В РОССИИ
Текстильщики в космосе
Испокон века портные решают задачу, как поизящнее обернуть тканью или кожей человеческую фигуру. Сейчас в решении подобных задач принимают участие математики и технологи. И речь не только об одежде. Впрочем, обо всем по порядку.
Одним из первых в мире задачу покрытия геометрических тел сложной формы тонкой пленкой попытался решить знаменитый российский математик П.Л. Чебышев. Говорят, когда в 1856 году он решил прочесть популярную лекцию на эту тему, в зале собралось столько народу, что, как говорится, яблоку было негде упасть.
В первых рядах присутствующих оказались все самые модные портные Петербурга. Однако уже после первой фразы лектора: «Давайте для простоты представим, что человеческое тело представляет собой идеальный шар», — большинство из них встали со своих мест и направились к выходу. Уж кто-кто, а они прекрасно знали, что если тела их клиентов и приближаются иной раз к шару, то все равно они далеко не идеальны.
Как показало дальнейшее развитие нашей истории, тогда все поторопились. Профессор Чебышев поспешил обнародовать свою теорию, не доведя ее до практического применения, а портным стоило все же дослушать профессора.
Впрочем, проку от его теории было и в самом деле тогда немного. Должно было пройти более полувека, прежде чем математические методы постепенно стали проникать в портняжное ремесло. В немалой степени тому способствовала индустрия массового пошива. Сначала математики помогли портным разобраться, лекала каких размеров и ростов они должны иметь в своем арсенале, чтобы в магазине готового платья каждый человек мог подобрать себе одежду по фигуре.
Потом с помощью математиков портные стали разрабатывать системы автоматического, в том числе и лазерного, обмера клиентов, постепенно отказываясь от традиционного портновского сантиметра.
Наконец, в последние десятилетия дизайнеры стали подсказывать кутюрье, как нужно кроить, чтобы разрабатываемая ими одежда была не только модной, но и технологичной — прежде всего содержала поменьше швов. И сейчас, например, на кафедре технологии швейного производства Московского государственного университета дизайна и технологии (МГУДТ), которой руководит профессор Е.Г. Андреева, можно увидеть трикотажные платья, у которых вообще нет ни единого шва. Более того, тканые технологии постепенно проникают и в такие отрасли производства, где раньше об их применении никто и слыхом не слыхивал. Взять хотя бы… авиацию.
Конструкторы первых «летающих этажерок» обтягивали их перкалью — тканью, которая была создана текстильщиками специально для авиаторов. Затем, правда, деревянно-тряпичные аэропланы превратились в дюралевые самолеты. Потом в ход пошли титановые сплавы. Казалось, период сотрудничества с текстильщиками современные авиационные технологи должны забыть. Да не тут-то было! Сейчас все чаще слышишь, что материаловеды предпочитают металлическим сплавам композитные материалы.
Композиты ведь по своей природе зачастую представляют собой переплетения углеродных нитей, залитых синтетическими смолами. И при работе с ними вполне может пригодиться опыт и идеи, накопленные текстильщиками. Еще в 80-е годы прошлого столетия теплозащиту для космического самолета «Буран» совместно разрабатывали химики, материаловеды, технологи и… текстильщики, которые помогали «посадить» теплозащитные плитки на корпус «Бурана» так, чтобы они не ухудшали его аэродинамических качеств.
Последние десятилетия композиты с уникальными свойствами все шире используют и в конструкциях экспериментальных самолетов. Вспомните хотя бы самолет с крыльями обратной стреловидности С-37 «Беркут». Детали этих крыльев, а также хвостового оперения и фюзеляжа изготовлены из композитов.
Затем композиты стали использовать и в гражданской авиации. Закрылки, обрамления оконных иллюминаторов и еще некоторые части самолетов теперь делают из композитов, используя тканые технологии. А вскоре ткаными будут и целые самолеты. Уже готова модель самолета, корпус которого соткан без единого шва.
Монопланы и бипланы можно будет заказывать примерно так же, как мы сегодня заказываем однобортный или двубортный пиджак.
Не забывают текстильщики и о космосе. Еще одна разработка МГУДТ — перчатки нового образца скафандров для выхода в космос. В новых перчатках сгибать пальцы намного легче. Это можно считать началом создания скафандров нового поколения, ведь в старых трудно не только сделать шаг, но даже согнуть руку.
Более того, чрезмерный объем скафандра едва не привел к трагедии во время первого выхода в космос Алексея Леонова. После того, как он вышел через шлюз, скафандр его раздуло так, что вернуться обратно ему удалось лишь с великим трудом. Алексей Архипович был вынужден сбросить давление внутри скафандра до критического и буквально втиснул себя обратно в корабль, подтягиваясь на руках.
Конструкторы космической одежды обо всем этом отлично осведомлены. По словам заместителя главного конструктора НПП «Звезда» Сергея Федоровича Позднякова, попытки создания скафандра, который бы не изменял своего объема в космическом вакууме, предпринимались еще в конце 60-х годов прошлого столетия.
Чего уж только специалисты не придумывали! Дело доходило даже до того, что были попытки создания цельнометаллических скафандров, наподобие тех костюмов, что носили средневековые рыцари. Однако такой скафандр получается громоздким и неудобным, надеть его можно лишь с посторонней помощью, а подвижность опять-таки оставляет желать лучшего.
В итоге пришлось остановиться на комбинированной схеме кирасного типа. Жесткие вставки в скафандр есть лишь в районе грудной клетки, а рукава и штанины выполнены мягкими, чтобы их можно было сгибать. Кроме того, в тех же «Орланах» предусмотрена возможность регулировать длину этих элементов, чтобы одним и тем же скафандром могли пользоваться люди разного роста.
В итоге получилась в общем-то неплохая конструкция, которой ее разработчики заслуженно гордятся.
К настоящему времени выпущено пять модификаций «Орланов», в которых совершено уже более 120 парных выходов в космос общей продолжительностью свыше 1000 часов. Причем даже американские астронавты вовсе не прочь надеть именно «Орлан», поскольку влезть в него (космонавты говорят «войти», поскольку действительно входят в скафандр через люк на спине) проще, чем в американский аналог, и работать несколько легче.
Сейчас идет работа над созданием скафандров, сотканных без единого шва на кевларовом каркасе. Они позволят космонавтам двигаться намного свободнее, чем современные.
ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ
Магия прикосновений
Много ли пользы от персонального компьютера без клавиатуры, мыши и монитора? С «волшебным» столиком Milan они не нужны.
Поделиться книгой: