Юный техник, 2004 № 09

Стеллажи располагаются в несколько этажей. Но на каждой ячейке есть своя маркировка.

— Говорят, первые такие компьютеры были заказаны военными, — поделился секретом Андрей. — А потому система не боится ни тряски, ни ударов, может работать даже под проливным дождем.

— Наверное, пока в работе подобный склад можно увидеть лишь у вас на фирме, да еще где-нибудь на выставке, — поинтересовался я.

— Нет, многие крупные московские магазины, оптовые базы, терминалы столичных аэропортов и вокзалов уже имеют подобное оборудование, — ответил А. Скирда. — Начали интересоваться подобными складскими системами и фирмы других российских городов. В общем, не скажу, что семимильными шагами, но дело идет…

Д. НИКОЛАЕВ

СОЗДАНО В РОССИИ

Что будет вместо парашюта?

В Научно-исследовательском центре им. Бабанина создана не имеющая аналогов в мире система для спасения людей при падении с большой высоты.

«Мы ее называем НТУ — надувное техническое устройство, — пояснил начальник отдела центра Валентин Сысоев. — Оно предназначено как для эвакуации людей при пожаре небоскребов, так и для спасения экипажей орбитальных станций, космических кораблей»…

В раскрытом состоянии НТУ больше всего напоминает волан для игры в бадминтон, только существенно больших размеров. Человек или спасаемый груз находятся внутри волана, на его дне, представляющем собой очень прочный надувной многослойный матрас.

Использовать систему просто. Человек надевает рюкзак с уложенным в нем устройством, подходит к раскрытому окну, садится на подоконник так, чтобы его спина с рюкзаком оказалась за окном, и вываливается наружу.

Во время падения, как при прыжке с парашютом, надо дернуть за кольцо, и через секунду конус волана и подушка на его дне автоматически надуваются, а человек оказывается лежащим на спине внутри, на упругой подстилке, и плавно спускается вниз. Форма и аэродинамика конуса, а также материал, из которого он сделан, являются секретом. Можно лишь сказать, что конус изготовлен из прочного мягкого материала и покрыт специальным теплоизолятором, который позволяет лететь даже сквозь огонь. Скорость снижения устройства ниже, чем у парашюта. Причем, вне зависимости от высоты, с которой начался полет, он остается устойчивым, а скорость приземления постоянна.

При вертолетных испытаниях полезную нагрузку — манекен — сбрасывали с высоты 800 метров, а при космических — с высоты 200 километров. И всегда груз оказывался совершенно целым. Есть вся документация для серийного выпуска, есть опытные образцы, но испытать систему человеком и наладить массовое производство ученые пока не могут.

У СОРОКИ НА ХВОСТЕ

НЕИЗВЕСТНЫЙ НЬЮТОН. Кроме всего прочего, Ньютон, оказывается, бы еще и магом. Он оставил после себя 4500 страниц неопубликованных рукописей. В одной из них той же рукой, что описала нам закон всемирного тяготения, указана и дата конца света. Об этом рассказывает телефильм, недавно прошедший по второму каналу ТВ Великобритании. Его создатели показывают, что занятия наукой не были главной страстью сэра Исаака. Большую часть своего времени он отдавал алхимии, оккультизму и прочим занятиям, которые церковники наверняка признали бы ересью. Более того, создатель дифференциального исчисления за свое «чернокнижничество» мог попасть на костер.

Однако Ньютон никому своих записей не показывал. На протяжении большей части своей жизни он старательно изучал Библию. Однако в ней он видел всего лишь зашифрованное послание высших сил о будущем мира. Особенно его интересовала книга пророка Даниила в Ветхом Завете. Он верил, что каждое слово этой книги несет в себе тайный смысл. И в конце концов нашел в ней зашифрованную дату конца света.

Апокалипсис случится в 2060 году, полагал Ньютон. Насколько можно доверять этому прогнозу? Наверное, не больше, чем другим подобным же предсказаниям. Закон всемирного тяготения все же намного точнее.

ТЕПЕРЬ И НЕ СОВРЕШЬ? Исследователи Манчестерского университета утверждают, что им удалось значительно усовершенствовать технику автоматического выявления лжи. Доктор Дж. Бандер и его коллеги создали компьютерную программу, способную анализировать видеозапись говорящего человека и отделять полуправду и прямой обман от истины. Вероятность ошибки, как утверждают эксперты, не превышает 20 процентов.

ПРОТИВ КОРОВЬЕГО БЕШЕНСТВА. Сотрудники Берлинского института имени Роберта Коха разрабатывают новый метод диагностики болезни, получившей название коровьего бешенства. Причиной этой болезни служат прионы — патогенные белки, обладающие аномальной пространственной структурой, за открытие которых несколько лет назад Стенли Прузинер получил Нобелевскую премию. Ученые полагают, что инфракрасная спектроскопия крови даст возможность в течение 15 минут обнаружить присутствие в пробе прионов. Испытания новой аппаратуры показали, что вероятность ошибки уже сейчас составляет не более 3 процентов.

РЫЖИМ ОПЯТЬ НЕ ВЕЗЕТ… Их дразнят, волосы у них реже, чем у других, от солнца им приходится прятаться, чтобы не обгореть… А теперь, как выяснилось, они еще и чувствительнее к боли. Во всяком случае, как полагают немецкие медики, при операциях рыжим надо давать на 20 процентов больше наркоза, чтобы обезболивание было эффективным.

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…

Много шума — и ничего?

Ученые продолжают исследования инфразвука.

Слышал по радио рассказ о том, как солдаты двух воюющих армий когда-то воздействовали друг на друга с помощью… музыкальных инструментов. Исторгая из своих труб, флейт, барабанов, даже скрипок как можно более громкие звуки, воины старались оглушить противника, повергнуть его в панику, обратить в бегство, а то и погубить. Причем в последнем случае им помогали специально обученные обезьянки, которые срывали с голов солдат противоборствующей стороны шумопоглощающие наушники.

Рассказ, понятное дело, фантастический. Но я подумал вот о чем: а действительно, ведь громкие звуки многие люди не переносят. Так не использовать ли их в качестве своеобразного оружия? Были ли такие случаи? Ведутся ли эксперименты в этом направлении в настоящее время? Каковы перспективы?

Андрей Солодовников,

г. Нижний Новгород

Так выглядит один из последних образцов прототипа «акустического оружия». С помощью этого аппарата можно возбуждать интенсивные колебания низких частот, скажем, для разгона демонстраций.

После иерихонских труб

… «Народ воскликнул, и затрубили трубами… И обрушилась стена города до своего основания»…Так рассказывает Библия об одном из самых загадочных сражений прошлого — падении Иерихона.

Археологические исследования нашего времени выявили удивительные факты. Город-крепость Иерихон действительно существовал в Палестине, на территории современной Иордании, в промежутке между седьмым и вторым тысячелетием до н. э. Остатки былых укреплений были найдены археологами. Причем, по мнению некоторых исследователей, стены города действительно были разрушены в короткий срок, а вовсе не пали жертвой времени и стихий…

Это открытие и подтолкнуло ученых к исследованию загадки феномена «иерихонских труб». Неужели можно создать некие устройства, от акустических колебаний которых не спасут и самые толстые стены?

Долгое время загадка оставалась неразрешенной. Хотя кое-что и прояснилось. Да, громкие звуки действительно плохо действуют на людей. Во времена Средневековья, говорят, даже существовала такая жестокая и мучительная казнь: человека сажали под колокол, и звук постепенно убивал беднягу. Да, каждое сооружение имеет свою собственную частоту колебаний. И если на той же частоте возбудить колебания от постороннего источника, то может наступить резонанс — вибрации сооружения будут становиться все сильнее, пока оно не разрушится. Хрестоматийным стал исторический анекдот о роте солдат, которая, шагая в ногу, протопала по мосту, и тот рухнул…

Но чем дальше продолжались исследования, тем убежденней становилось мнение исследователей о том, что 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 герц до 20 килогерц. Звуки ниже и выше этого диапазона наши барабанные перепонки не воспринимают. Звуки ниже 20 герц стали называть инфразвуками, а выше 20 000 герц — ультразвуками. В технике и медицине ныне чаще используют ультразвуки. Но это не значит, что и об инфразвуках ничего не известно.

По примеру «чародея физики»

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 ужас. Многие в панике бежали со спектакля. Театральный эксперимент пришлось прекратить.

Но об опыте Вуда не 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 техника того времени не способна была 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 раструбов направлялись на объект и должны были, по замыслу автора, сбивать самолеты противника. Уменьшенный прототип звукового орудия, говорят, разнес на испытаниях 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 решили продолжить акустические эксперименты. Дальнейшие опыты 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.

Акустические хитрости

Ну а чем занимаются исследователи инфразвука в наши дни? В «ЮТ» № 9 за 2002 год мы рассказывали об акустическом лазере — устройстве, способном сформировать узконаправленный звуковой луч, с помощью которого можно передавать звуковую информацию в точно назначенное место. Так, чтобы ее услышал лишь человек, которому она предназначена. Сейчас появились и другие возможности использования узконаправленных акустических волн.

Еще в 80-е годы прошлого века начала свое интенсивное развитие акустическая голография. В отличие от голографии оптической, акустическая голография нашла себе применение прежде всего в геофизике. С помощью сейсмических волн, проникавших глубоко в недра нашей планеты, ученые научились получать сведения о строении земных слоев, их особенностях, о расположении в подземных кладовых тех или иных полезных ископаемых.

В дальнейшем акустическую голографию стали использовать и в технике. На схеме показано, как можно увидеть изображение объекта в непрозрачной среде — например, в мутной воде.

Объект 1, погруженный в ванну с жидкостью, облучается пучком ультразвуковых волн, исходящих от источника 2. Волны, отраженные от объекта, попадают на поверхность жидкости. На эту же поверхность с другой стороны направляется опорный пучок, для которого в акустической голографии вместо обычного зеркала удобнее использовать еще один излучатель 3. Интерференция обоих пучков приводит к своеобразному искривлению поверхности жидкости. И в нем, как в зеркале, образуется изображение облученного предмета. Причем, как уверяют исследователи, в некоторых случаях им удается видеть не только его форму, но и внутреннее строение — например, раковины и прочие дефекты внутри металлической отливки.

Схема установки для акустической голографии. Цифрами обозначены:

_{1 — объект; 2 — первый излучатель ультразвука; 3 — второй излучатель ультразвука; 4 — зрительный прибор; 5 — лазер, с помощью которого создается голографическое изображение.}

А совсем недавно подобная технология пришла в медицину. Решетка излучателей, управляемая компьютером, формирует узконаправленную звуковую волну, которая фокусируется в любой заранее указанной точке как воздушной, так и водной среды. Последнее особенно интересно медикам, поскольку человеческое тело на 80 с лишним процентов состоит из воды. С помощью направленных акустических волн удается проводить высокоточное зондирование внутренних органов и даже осуществлять операции без разрезов. Так, под руководством нашего соотечественника, доктора Александра Щукина, работающего сейчас в США, сотрудники лаборатории имени Стефана Девидсона, штат Нью-Джерси, создают виртуальный «акустический палец», который позволит детально обследовать опухоли и дробить желчные камни, не внедряясь в организм.

Не забыта, впрочем, и возможность военного применения подобных устройств. По сведениям зарубежной печати, в США недавно найден способ резко увеличить КПД инфразвуковых установок, ранее едва достигавший 1 %. В итоге удалось создать прототип звуковой пушки, которая испускает две акустические волны в низкочастотном диапазоне. Главная хитрость заключается в том, что эти волны от излучателей можно сфокусировать на определенном удалении от источников. Интерференция волн приводит к резкому усилению колебаний, что, говорят, позволяет «выводить из строя крупные подразделения противника».

Кроме того, в ходе экспериментов было выявлено, что инфразвуковая пушка, направленная жерлом в глубь Земли, способна вызвать даже локальные землетрясения. Таким образом, получается, открыт путь к созданию сейсмического оружия. Но разговор о нем — это тема следующей публикации…

Максим ЯБЛОКОВ

С ПОЛКИ АРХИВАРИУСА

Последователь капитана Немо

Эта подводная лодка в зале Центрального военно-морского музея в Петербурге не могла не привлечь моего внимания, я прямо-таки остолбенел. Передо мной находился как бы «Наутилус» капитана Немо, описанный Жюлем Верном в его знаменитом романе — те же стремительные обтекаемые линии, остроносый полированный корпус из блестящего металла, выпуклые иллюминаторы….

Однако на пояснительной табличке буднично значилось: «Подводная лодка С.К. Джевецкого, 1876 г.»

Кто такой Джевецкий? Почему у российского изобретателя столь странная фамилия? Быть может, это псевдоним? Попробовал расспросить экскурсовода, но он лишь подтвердил, что изобретена лодка в России, иначе в экспозицию музея она бы вряд ли попала. И посоветовал покопаться в архивах и библиотеках. Что я и сделал.

Один из немногих сохранившихся портретов изобретателя.

И вот теперь мне известно, что в списке родоначальников российского подводного флота числится еще одно замечательное имя — Степан Карлович Джевецкий, он же Стефан Казимирович Држевецкий — выходец из богатого и знатного польского рода.

Но поскольку Польша в XIX веке входила в состав Российской империи, то и Стефан, родившийся в 1843 году, стал числиться российским подданным. Впрочем, первые годы детства, отрочество и юность он провел вместе с родными в Париже. Здесь закончил лицей, здесь поступил в Центральное инженерное училище, где, кстати, учился вместе с Александром Эйфелем — тем самым, кто потом сконструировал знаменитую на весь мир Эйфелеву башню.

По примеру товарищей по училищу Стефан Држевецкий тоже увлекся изобретательством, конструированием. И не без успеха. В 1873 году на Венской всемирной выставке его изобретениям был отведен даже специальный стенд. На нем, среди прочего, оказались и чертежи автоматического прокладчика курса для корабля. А когда выставку посетил генерал-адмирал великий князь Константин Николаевич, он настолько заинтересовался этим изобретением, что вскоре Морское ведомство России заключило с изобретателем договор на изготовление автоматического прокладчика по его чертежам.

Држевецкий переехал в Петербург, чтобы лично проследить за работами. Вскоре прибор был создан и показал себя настолько хорошо, что в 1876 году его испытания прервали, чтобы послать единственный образец на Всемирную выставку в Филадельфию.

В середине 70-х годов XIX века Држевецкого увлекла идея создания подводной лодки. Весьма вероятно, что не последнюю роль в этом сыграл и Жюль Верн со своим романом. В 1869 году в Париже начали печатать журнальный вариант «20 000 лье под водой», а Држевецкий, как мы знаем, владел французским столь же свободно, как и русским.

Так или иначе, но в 1876 году он подготовил первый проект небольшой подводной лодки. Однако в следующем году началась русско-турецкая война и осуществление идеи пришлось отложить до лучших времен.

Држевецкий пошел добровольцем на флот. А чтобы не раздражать именитых родственников, записался матросом-волонтером в состав машинной команды вооруженного парохода «Веста» под именем Степана Джевецкого. Он участвовал в сражениях с турецкими кораблями и за личную отвагу даже получил солдатский Георгиевский крест — награду, которой гордился до конца жизни.

Во время боев идея атаковать вражеские броненосцы с помощью небольших подводных лодок только окрепла. Джевецкий обратился со своим предложением в Морское ведомство, но чиновники сочли его идею чересчур уж фантастической.

В общем, Морское ведомство денег на разработку не дало. Тогда Джевецкий решил пойти путем капитана Немо. И осуществил выполнение задуманного на частном заводе Бланшарда в Одессе на свои средства. К августу 1878 года одноместная подлодка из листовой стали невиданных для того времени обтекаемых форм была построена.

Единственный подводник не только управлял 5-метровым кораблем, но и служил одновременно… его двигателем — он приводил в движение гребной винт, вращая педали привода, как на велосипеде. Погружение осуществлялось за счет заполнения балластной цистерны забортной водой. При всплытии ее вытеснял сжатый воздух, хранившийся в баллоне под давлением около 200 атмосфер.

Для наблюдения за окружающей обстановкой в верхней части лодки Джевецкий установил прозрачный колпак, укрепленный железной проволокой. Для большей скрытности наблюдения был также разработан простейший выдвижной перископ.