Помоги проекту - поделись книгой:
Не мудрствуя лукаво, исследователи пошли по пути, уже проторенному цирковыми фокусниками. Эффект невидимости при этом достигается благодаря двум правильно расположенным зеркалам. Как вы можете увидеть на схеме, положение зеркал позволяет им отражать свет таким образом, что к вам в глаз попадает свет, исходящий из пространства позади объекта.
«Достигаемая таким образом невидимость неидеальна, поскольку позволяет скрывать объекты только для наблюдателя, смотрящего с определенной стороны, — указывают авторы изобретения. — Отклонившись на несколько градусов в сторону, вы сможете увидеть скрытый предмет. Однако, если расстояние до него велико — например, если вы хотите скрыть орбитальный спутник или военный самолет-разведчик, — то узкое поле зрения позволяет устройству вполне успешно справляться со своей задачей. Оно также неплохо работает на средних дистанциях: на расстоянии нескольких сотен метров оно может вполне успешно спрятать человека или танк».
В будущем изобретатели надеются усовершенствовать предложенную технологию. По их мнению, специальные зеркала и необычные углы отражения могут позволить добиться мультинаправленной и даже объемной невидимости. Так, скажем, укрытие со сферической симметрией может быть создано, вероятно, с помощью ретроотражающих сфер, способных возвращать практически весь свет обратно к источнику с минимальным рассеиванием.
РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…
Экспресс в тоннеле
Слышал, что американский предприниматель
(Иллюстрации: Elon Musk, SpaceX.)
Элон Маск прославился тем, что успевает делать много дел сразу. Это он создал систему электронных платежей PayPal с оборотом более 5 млрд. долларов, компанию по выпуску электромобилей Tesla Motors и частную космическую корпорацию SpaceX. Теперь он ратует за проект Hyperloop. На смену обычной железной дороге, которой уже более 200 лет, он предлагает создать для начала некую гиперпетлю. «По ней вы попадете из Сан-Франциско в Лос-Анджелес меньше чем за тридцать минут», — утверждает предприниматель.
Недавно он обнародовал некоторые подробности проекта. Строительство новой трассы предполагается вдоль имеющихся скоростных шоссе и железнодорожных путей. По трубе с пониженным давлением будут перемещаться герметичные капсулы с пассажирами. Средняя скорость передвижения — более 250 км/ч. Причем на некоторых участках капсулы будут разгоняться до звуковой скорости, то есть развивать около 1000 км/ч! «Работа такой системы не зависит от погоды, капсулам не требуется жесткий график отправления, столкновения исключены, возможность аварии сведена к минимуму, а время в пути сокращается даже по сравнению с самолетом, — объясняет Элон Маск. — Отправление и прибытие совершаются в центре города, а опоздать на рейс невозможно в принципе»…
Предприниматель не стал скрывать, что подобная идея высказывалась в 70-х годах ХХ века инженером Робертом Сальтером, который рассматривал проект строительства герметичной подземной линии между Нью-Йорком и Лос-Анджелесом. При наличии в трубе глубокого вакуума и достаточно мощных электромагнитов, которые осуществляют как магнитную левитацию (то есть подвеску капсул над дорогой, при помощи электромагнитных сил), так и разгон, а также торможение капсул, время в пути составило бы менее получаса.
Здесь стоит вспомнить еще, что и проект Сальтера — не единственный в своем роде. О том, что на смену самолетам и поездам придет система ETT (Evacuated Tube Transport — Вакуумный трубный транспорт), говорил и изобретатель из Флориды Дэрил Остер. Для реализации своего проекта он даже создал компанию Evacuated Tube Transport Technologies (ET3). Как полагает Остер, перемещаясь по вакуумным трубам, шестиместные капсулы весом всего 183 кг смогут достигать феноменальной скорости — 6500 км/ч, используя при этом гораздо меньше энергии, чем традиционные средства транспортировки, пишет газета The Daily Mail. Это позволит пассажирам добраться из Нью-Йорка в Пекин за 2 часа, а кругосветное путешествие совершать за 6 часов. К тому же предусматривается, что, кроме общественного транспорта, будет работать и система Персонального скоростного перемещения (Personal Rapid Transit), которая позволит совершать поездки словно бы на личном автомобиле, но значительно быстрее.
Если заглянуть в историю глубже, можно вспомнить, что еще в середине XIX века изобретатели разных стран Европы предлагали построить так называемую «атмосферическую» трубопроводную дорогу, вагоны-капсулы которой предполагалось двигать по трубам силой сжатого воздуха. А в начале ХХ века петербургский профессор Б. Вейнберг разработал систему электромагнитной подвески для поддержания движущегося в вакууме железного вагона. «Для этого вдоль верхней части едкой трубы, из которой выкачан воздух, устанавливаются на определенном расстоянии один от другого мощные электромагниты, — писал профессор. — Они притягивают к себе движущийся вдоль трубы вагон, не дают ему упасть. Поскольку недвижный вагон просто притянется к ближайшему электромагниту, его следует предварительно разогнать до такой скорости, чтобы он, двигаясь по инерции, не успевал этого сделать».
(Изображение: Discovery News.)
Аналогичные проекты за прошедшее столетие выдвигались не раз как в России, так и в Белоруссии и в Западной Европе. Их даже пытались реализовать, но ни одна из разработок не была доведена до логического завершения — уж слишком больших затрат она требует. Однако ныне проект имеет гораздо больше шансов на успех, уверен Элон Маск, поскольку «путешествие будет стоить гораздо дешевле, чем авиаперелет или использование любого другого вида транспорта». Дешевизну путешествия предприниматель надеется обеспечить за счет солнечных панелей, которые будут снабжать дорогу электроэнергией.
Сейчас ближайшими конкурентами проекта Hyperloop считают поезда на магнитной подушке (маглевы).
В них используется тот же принцип магнитной левитации, позволяющий устранить трение колес. В июне один из новых японских поездов серии L0 смог разогнаться до скорости более 500 км/ч.
Опыт создания маглевов есть смысл использовать хотя бы потому, что они уже не первый год курсируют между станциями в Японии и Китае, перевозя ежедневно тысячи пассажиров. У них огромная грузоподъемность и реально доказанная безопасность.
Среди недостатков маглевов обычно указывают потери энергии на преодоление сопротивления воздуха. Ради его снижения перед кабиной моторного вагона установлен стреловидный обтекатель, длина которого в последних версиях увеличилась до 15 м. Хотя набегающий поток и создает аэродинамическую подъемную силу, облегчающую состав, все же сопротивление воздуха больше мешает движению, чем помогает ему. При скорости свыше 300 км/ч резко нарастают вибрации и шум, а пылевые частицы, словно пескоструйка, быстро сдирают краску с состава. Поэтому воздух из трубы Hyperloop скорее всего будут выкачивать. В этом уверен и Джордж Мейз — эксперт проекта Maglev 2000. За счет удаления воздуха из трубы можно достичь как минимум втрое больших скоростей уже на начальном этапе, полагает он. До середины пути капсула будет плавно разгоняться, а затем также плавно тормозить, почти все время двигаясь с постоянным ускорением.
В случае выхода из строя активных систем капсулу затормозят пассивные ловушки, установленные в конце пути. Как уверяют эксперты, они обеспечат безопасность пассажирам даже при полном обесточивании трассы.
Однако ознакомившись с проектом Маска, городские власти Лос-Анджелеса и Сан-Франциско не приняли решения немедленно воплотить его в жизнь. «Проект все же очень дорог и требует дальнейшей доработки», — такой вывод сделали они.
А Элон Маск тем временем переключился на проект электрического реактивного пассажирского лайнера с вертикальным взлетом и посадкой. На очередной презентации он заявил, что сверхбыстрые воздушные перевозки пассажиров на самолетах с электрическими силовыми установками со скоростью выше скорости звука, которые могут взлетать и садиться без взлетно-посадочной полосы, могли бы стать уникальным видом транспорта будущего.
Как подчеркнул Маск, кроме того что электрический самолет летит быстрее звука, он еще и экологически перспективен для окружающей среды, поскольку не дает выбросов вредных выхлопных газов, а его двигатели работают практически бесшумно. Поскольку такому самолету не нужна взлетно-посадочная полоса, аэропорты бы занимали гораздо меньшие площади и их можно было бы размещать ближе к центрам больших городов и курортным зонам.
Во время видеоконференции к Маску присоединился еще один приверженец высокотехнологичных идей и космических путешествий, миллиардер, основатель Virgin Group Роберт Брэнсон, который поддержал идею разработки.
Сам Маск в заключение сказал, что хотел бы основать компанию для построения подобного лайнера в будущем, даже несмотря на то, что он сейчас занят другими проектами, в том числе проектом пилотируемой экспедиции на Марс. Однако создание такой компании требует времени, отметил предприниматель. И он пока еще не принял решения, стоит ли заниматься этим прямо сейчас.
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Небоскребы до неба
Как известно, в библейские времена Вавилонскую башню «до неба» недостроили потому, что строители перессорились, перестали понимать друг друга, заговорив на разных языках. В гораздо более поздний период советские инженеры
Тем не менее, жаркие споры о том, какое из сооружений претендует на звание «самого высокого в мире», не затихают. И в скором будущем, возможно, нам предстоит стать свидетелями возведения сооружений, которые выйдут за пределы стратосферы.
Знаменитая Останкинская башня высотой 534 м недолго оставалась рекордсменом высоты. Вскоре ее обогнали другие телебашни, сооруженные в Японии, Канаде и Китае. Вслед за ними стали подниматься на головокружительную высоту и жилые здания. В настоящее время самым высоким зданием на планете является построенный в Дубае небоскреб «Бурдж Халифа», имеющий высоту 828 м.
Однако в 2018 году пальму первенства у нынешнего рекордсмена отнимет сверхвысокое здание «Кингдом Тауэр», строительство которого уже началось в Объединенных Арабских Эмиратах. Высота этого небоскреба достигнет километра.
Впрочем, и это сооружение вряд ли долго будет оставаться мировым рекордсменом. Архитекторы из США уже создали проект небоскреба высотой 1 650 м, то есть в одну милю. Реальностью гигант может стать к 2025 году, причем его возведение, скорее всего, начнется опять-таки в одной из стран Азии, которые известны своей любовью к сверхвысоким строениям в условиях чрезвычайно плотной застройки местных городов.
Тимоти Джонсон, руководитель чикагского совета по строительству высотных зданий, рассказал, что строительство, в принципе, можно начать хоть завтра. Проблема упирается лишь в инвестиции. И все же он верит, что проект не останется только на бумаге. Ведь в настоящее время высотное строительство развивается невиданно быстрыми темпами. За последние 10 лет было возведено 10 небоскребов, которые вошли в число 20 самых высоких строений планеты.
Если вам интересны проекты небоскребов в милю высотой, вас заинтересует и здание-город высотой в 2 мили. Называется этот проект Ultima Tower. Причем и он не так уж нов. Работы над ним были начаты еще в 1991 году под руководством архитектора Юджина Тсуя — китайца, родившегося в США.
За плечами Ю. Тсуя уже есть несколько построенных небоскребов. Но Ultima Tower по размаху превосходит их все, вместе взятые: 3219 м в высоту, или 500 этажей — таковы параметры города-горы. Когда и где будет воздвигнуто это сооружение? Это опять-таки зависит не столько от достижений техники, сколько от наличия денег. По оценке архитектора, возведение такого «чуда» потребует как минимум 150 млрд. долларов.
Вокруг Ultima Tower должно раскинуться озеро. Его вода будет использована для создания внутри сооружения речек и водопадов, которые, помимо прочего, смогут влиять на микроклимат (температуру, влажность) помещений внутри сооружения. Вентиляция также должна быть естественной, без лишних затрат энергии.
Вообще внутренняя структура города-горы отчасти напоминает термитник, отчасти дерево. А при решении задачи устойчивости специалисты воспользовались и опытом создателей Эйфелевой башни. Пригодился также опыт инженера Н. В. Никитина, который использовал при сооружении Останкинской телебашни высокопрочный бетон с системой натянутых стальных тросов. Автор Ultima Tower полагает, что подобную конструкцию можно использовать и при большей высоте сооружения.
А еще у архитекторов в чести бионика или биомиметика. Так называется область науки и техники, которая использует для инженерных сооружений патенты природы. Кстати, башня Burj Dubai в своей структурной основе «нарисована» по мотивам цветка гименокаллиса, а Bionic Tower — кипариса. Причем у Юджина биомиметика не ограничивается силовой схемой здания. По идее, оно должно представлять собой нечто вроде живого организма «на самообеспечении».
Кроме обычных жилых помещений, внутри города-горы предусмотрены площадки с парками и садами, искусственными речками и лугами. Так что жителям будет где погулять, не спускаясь на землю.
Ultima Tower ждет своего часа, как и башня Никитина — Травуша. Еще 40 с лишним лет назад в нашей стране был создан проект небоскреба высотой 4000 м. Проект был разработан по заказу японской компании в 1966–1969 годах коллективом под руководством главного конструктора Останкинской телебашни, доктора технических наук Николая Васильевича Никитина и ведущего инженера, кандидата технических наук Владимира Ильича Травуша.
Конструкция была спроектирована в виде четырехъярусной стальной конической несущей сетчатой оболочки. Высота каждого яруса составляла 1000 м. Диаметр основания небоскреба — 800 м. Нижнее основание башни по проекту представляло собой цилиндр высотой 100 м, входящий в состав первого яруса. Фундамент был спроектирован из предварительно напряженного железобетона. Конструкция небоскреба была рассчитана с учетом предельно возможной величины ураганного ветра и предельного уровня землетрясений на территории Японии. По проекту башня Никитина — Травуша должна была стать жилым зданием и могла вмещать до 500 тыс. человек. Был разработан проект систем жизнеобеспечения небоскреба, включая вентиляцию, электро-, водоснабжение и другие инженерные коммуникации до высоты 4000 м.
После получения предварительного эскизного проекта и инженерных расчетов японская сторона сообщила о своем предварительном согласии. Но затем работа над проектом застопорилась. Сначала Госстрой СССР ответил отказом на запрос японцев отправить Н. В. Никитина в командировку на японские острова. А затем и сам автор проекта потерял к нему интерес, поскольку японцы засомневались в расчетах и попросили уменьшить высоту башни. Они все-таки опасались, что столь высокое сооружение может не устоять на земле Японии, где землетрясения случаются довольно часто.
Тем не менее, в Японии недавно был предложен проект небоскреба X-Seed 4000.
Разработчиком этого проекта стала японская корпорация Taisei Construction. Его создатели уверяют, что вдохновила их на подобное решение гора Фудзи. Местом для постройки будущего сооружения (которое разместится на площади в 6 кв. км) была выбрана гавань Токио, а в качестве источника энергообеспечения дома-города будут выступать солнечные батареи. Согласно подсчетам, приблизительная стоимость строительства здания — 900 млрд. долларов, а жить в нем смогут около 1 млн. человек.
Основная проблема, которую придется решить архитекторам, связана с перепадами давления и регулированием температуры, которые становятся довольно ощутимыми уже на километровом рубеже. Поэтому не удивительно, что X-Seed 4000 планируется «обучить» самостоятельному регулированию температурного режима, кондиционированию и расчету энергии на освещение.
Поделиться книгой: