Помоги проекту - поделись книгой:
ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»
НАУКА ∙ ТЕХНИКА ∙ ФАНТАСТИКА ∙ САМОДЕЛКИ
№ 8 август 2015
Популярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
ВЫСТАВКИ
Сбор в «Сокольниках»
Весной состоялся очередной, XVIII по счету Московский международный салон изобретений и инновационных технологий «Архимед». Он собрал в «Сокольниках» свыше 800 участников из полутора десятков стран мира и более чем 50 регионов России. Изобретатели самого разного возраста представили порядка 1000 разработок в различных областях науки и техники.
На выставке вместе с другими посетителями побывал и наш специальный корреспондент
Специалисты давно уже разрабатывают идею передвижных ракетных стартов, которые бы позволяли осуществлять космические запуски из удобных мест, чтобы экономить топливо, а то и ракетные ступени. И многое на этом пути уже осуществлено. Ракеты запускают с автомобилей-ракетовозов, с кораблей, подводных лодок, со специальной платформы «Морской старт» и даже с самолетов-носителей.
А вот сотрудники Студенческого конструкторского бюро МАИ полагают, что один из самых экономичных способов — это запуск ракеты с воздушного шара. Скажем честно, не они первые до этого додумались, но вот проект, о котором мне рассказали Денис Прудник и Кирилл Коваленко, один из самых оригинальных.
Представьте себе большой надувной тор, или, попросту говоря, «бублик». Оболочку из пластика при необходимости наполняют смесью, состоящей из 60 % гелия и 40 % водорода.
— Такая смесь выбрана не случайно, — сказал Кирилл. — Дело в том, что наилучшей подъемной силой обладает водород. Но он очень горюч и взрывоопасен. Гелий горения не поддерживает. Однако он дорог в производстве и обладает меньшей подъемной силой. А вот такая смесь, как показали эксперименты, обладает наилучшим соотношением цены-качества…
В центре «бублика» есть специальная конструкция из легкого металлического сплава, задача которой удерживать в предстартовом положении контейнер с ракетой. К этой же конструкции могут крепиться двигатели с пропеллерами, и тогда вся система становится разновидностью дирижабля. Или же можно просто буксировать всю воздушную «баржу» на прицепе за вертолетом.
— Тем или иным способом вся система выводится в определенную точку где-нибудь на экваторе, откуда стартовать экономически выгоднее всего, — продолжал рассказ своего коллеги Денис. — Здесь тор отцепляют от буксировщика, сбрасывают часть балласта, и наш аэростат, точнее даже — стратостат, начинает набирать высоту. Когда он окажется в 12–18 км от поверхности планеты, по команде с земли будет дан старт самой ракете. Вскоре она окажется на орбите. Причем для этого, как показывают расчеты, вполне достаточно двух или даже одной ступени.
Сам же носитель или то, что от него останется, опустится вниз на парашюте для повторного использования. Причем здесь возможны два варианта. Либо надо делать оболочку из дорогого материала, который бы не боялся газовых струй стартующей ракеты (а это обойдется недешево), либо использовать одноразовые оболочки из дешевого пластика.
Беспилотные летательные аппараты (БЛА) на различных выставках, да и в небе уже перестали кого-либо удивлять. А потому я поначалу равнодушно прошел мимо стенда, на котором специалисты Военной академии связи из Санкт-Петербурга демонстрировали БЛА «Орлан-10». Однако услышал разговор специалистов и заинтересовался.
Оказывается, Сергей Вишняков, Антон Давыденко, Роман Иванов и их коллеги создали не совсем обычный комплекс. Он состоит из базовой станции и нескольких БЛА. Базируется все это на автомобиле типа «УАЗ» или «Рысь». По прибытии на место назначения экипаж выгружает необходимое оборудование, в состав которого входят рабочие места операторов, аппаратура радиоканалов управления и передачи данных, а также стартовую катапульту, инструменты для подготовки БЛА к взлету, сами беспилотники и бензиновый генератор для обеспечения электроэнергией всего этого хозяйства.
У тренированной команды на все про все уходят считаные минуты. И вот уже ушел в небо первый «Орлан», неся на борту все необходимое для воздушной разведки, обнаружения конкретных целей.
Масса самого «Орлана» — 14 кг. Полезная нагрузка — 5 кг. Полетное время — до 16 часов. Дальность полета — до 120 км при управлении оператором с земли и до 600 км при управлении бортовым компьютером, в программу которого заложен маршрут полета.
Пункт управления способен одновременно контролировать полет четырех «Орланов». А при необходимости несколько контрольных пунктов могут быть объединены в сеть, обеспечивающую рабочие места для 30 операторов, которые могут передавать управление БЛА друг другу.
Первая партия «Орланов» отправлена в Заполярье, где проходит тестирование перед началом постоянного патрулирования в малонаселенной и труднодоступной зоне. От них теперь не укроется ни один нарушитель.
Проект легкого, воздушного метро разработан студентами и преподавателями кафедры «Транспортные системы и логистика» Донского государственного технического университета. А в реализации проекта, доведении его до стадии «железа» им помогли сотрудники малого инновационного предприятия «ДГТУ — Инженерные технологии и консалтинг», а также Инженерно-консультационного центра «Мысль».
Как полагают авторы проекта, преимущества данного вида транспорта, прежде всего, в том, что он не может застрять в транспортной пробке, поскольку кабины канатного метро вместимостью до 32 пассажиров перемещаются над транспортным потоком со скоростью порядка 40 км/ч на высоте 15 и более метров.
Для такого транспорта не надо прокладывать подземные тоннели и железнодорожные пути — достаточно лишь поставить решетчатые металлические опоры и подвесить на них прочные канаты, по которым и движутся пассажирские кабины. Его строительство обойдется в 5-10 раз дешевле обычного метрополитена.
Срок строительства такой трассы длиной 20 км — не более 3–4 лет. Причем прокладывать маршруты можно не только на равнине, но и в горах, где движение других видов транспорта затруднено.
Варианты подобных трасс уже предложены авторами правительству Крыма, рассматриваются в городских администрациях Москвы, Санкт-Петербурга, Ростова-на-Дону, Владикавказа, Грозного, Новочеркасска и многих других городов России. Так, например, в Ростове-на-Дону подобной трассой предполагается соединить аэропорт «Южный» с жилыми кварталами города.
Что бы кто ни говорил, а велосипеды все продолжают изобретать. И демонстрировать новые конструкции на каждом смотре «Архимеда». На сей раз мое внимание привлек веломобиль-тренажер, разработанный группой сотрудников Рязанского института-филиала Московского государственного машиностроительного университета (МАМИ) под руководством И. А. Мурога.
Начнем с того, что трехколесная конструкция в случае необходимости может быть накрыта от непогоды пластиковым куполом, под которым веломобилист может разместиться не только сидя, но и стоя. Именно стоя, как известно, легче преодолевать подъемы, когда педали можно крутить, используя силу не только мышц, но и собственного веса. Кроме того, как уверяют медики, такая нагрузка наиболее полезна для человека, поскольку имитирует движения при обычной ходьбе.
В настоящее время изготовлено уже три опытных образца веломобиля, которые проходят всесторонние испытания. По замыслу конструкторов, их изделие может быть с успехом использовано как на базах отдыха, так и в спортивных лагерях и санаториях.
К сказанному остается добавить, что на ряд узлов конструкции Владимиром Гузюкиным, Сергеем Пашуковым, Сергеем Стрыгиным и другими получены патенты.
Именно на этот вопрос попросили меня ответить учащиеся московской гимназии № 1569 «Созвездие», два брата — Михаил и Александр Поповы, а также их старший коллега Михаил Ющенко. И видя, как я стараюсь припомнить точные формулировки, пришли мне на помощь.
Оказывается, вопрос с небольшим подвохом. Дело в том, что большинство словарей и энциклопедий старательно обходят это понятие. А в тех справочниках, где такое определение все-таки есть, оно выглядит примерно так: «Электромагнетизм — совокупность явлений, определяющих неразрывную связь между электрическими и магнитными свойствами вещества».
Далее составители таких справочников тут же переходят к указанию, что начало учению об электромагнитных явлениях положено открытием Ганса-Кристиана Эрстеда, который в 1820 году показал, что проволока, по которой течет электрический ток, вызывает отклонение магнитной стрелки. Вслед за Эрстедом Анри Ампер опубликовал свои работы о действии тока на ток или тока на магнит. Именно ему принадлежит общее правило для действия тока на магнитную стрелку: если вообразить себя расположенным в проводнике лицом к магнитной стрелке, и притом так, чтобы ток имел направление от ног к голове, то северный полюс стрелки отклоняется влево. К тому же 1820 году относятся и работы Франсуа Араго, заметившего, что провод, по которому течет электрический ток, притягивает к себе железные опилки. Независимо от Араго намагничивание стали и железа током было открыто Генри Дэви…
Ну и так далее, вплоть до Майкла Фарадея, который положил начало практическому использованию электромагнетизма. В частности, с его легкой руки началось конструирование первых электродвигателей.
В наши дни ребята из «Созвездия» прошли по стопам великих, продемонстрировав мне ряд самодельных электромоторов различных конструкций. Кстати, как сделать самому одну их подобных конструкций, мы вам уже рассказывали в «ЮТ» № 5 за 2015 год.
Как известно, в арабской пустыне множество солнечных дней. Да и ветры дуют почти постоянно. Вот это обстоятельство и решили использовать для нужд местных кочевников молодые специалисты из г. Доха (Катар). На «Архимеде» они продемонстрировали макет передвижного домика-электростанции, где энергию вырабатывают 4 ветрогенератора. А на крыше домика и по его бокам расположены выдвижные солнечные панели.
Таким образом, на стоянке кочевников можно получить 2–3 кВт электроэнергии, чего вполне хватает для бытовых нужд, работы радио, мобильной связи и телеоборудования.
ИНФОРМАЦИЯ
СВИДЕТЕЛЬСТВА МИРОВОГО ПОТЕПЛЕНИЯ, которое, возможно, произошло около 60 млн. лет назад, нашла в Якутии международная экспедиция ученых-спелеологов из Англии, России и Швейцарии.
Как рассказал журналистам доктор геолого-минералогических наук Института мерзлотоведения СО РАН Владимир Спектор, ученые обнаружили в арктической зоне Якутии 16 новых пещер, длина самой большой из них 52 м. «Эти пещеры — самые северные в нашей стране, — подчеркнул исследователь. — В мире есть только одна пещера, которая находится севернее — на Шпицбергене. Поэтому результаты нашей экспедиции можно назвать настоящим географическим открытием».
В этой пещере ученые-мерзлотоведы нашли образцы сталактитов, которые позволят определить возраст пещер, добавил Спектор. «Есть предположения, что эти отложения могли быть сформированы более 60 млн. лет назад, — сказал он. — На всей поверхности земного шара в то время был теплый климат. Вечная мерзлота в Якутии начала складываться только около 2 млн. лет назад».
Точную дату ученые установят уран-ториевым методом в геохронологической лаборатории Оксфордского университета. Они полагают, что данная находка позволит хотя бы немного прояснить и проблему нынешнего глобального потепления. Ведь специалисты спорят — такое потепление является естественным процессом или в нем виноваты люди, промышленность которых привела к появлению в атмосфере парникового эффекта. А поскольку 60 млн. лет назад никакой промышленности в помине не было, то, похоже, и в начале нынешнего потепления она не так уж виновата. Однако парниковый эффект может усугубить процессы потепления, отмечают исследователи.
КОМПОЗИТНАЯ НАНОКЕРАМИКА для бронежилетов и транспорта, в том числе для нового броневика «Тайфун», создана учеными Томска.
По словам директора нанотехнологического центра Томского политехнического университета (ТПУ) Олега Хасанова, специалисты не только разработали и запатентовали инновационную технологию получения композиционной нанокерамики, но и организовали на Новосибирском электровакуумном заводе промышленное производство керамических бронепластин.
О. Хасанов отметил, что изделия с такой броней более надежны, соответствуют всем международным стандартам. «Бронежилеты выдерживают удар пуль с близкого расстояния, «Тайфуны» — бронебойные пули», — сказал он.
ВТОРАЯ СКВАЖИНА НА ОЗЕРЕ ВОСТОК пробурена российскими гляциологами.
Первый раз 4-км скважину до реликтового подледного озера Восток в Антарктиде пробурили несколько лет назад. В начале 2015 года операцию удалось повторить.
Скважина глубиной 3769,15 м показала, что температура воды в озере составляет минус 2–3°С при давлении в 400 раз выше атмосферного. В ней почти в 100 раз больше кислорода, чем в обычной земной воде.
Одной из целей исследований ученых является обнаружение в озере следов возможной жизни. Считается, что его экстремальные условия схожи с аналогичными на Европе, Ганимеде и других спутниках планет.
ЗА СТРАНИЦАМИ УЧЕБНИКА
Портрет грома с молнией
Фиксировать разряды молний исследователи научились довольно давно, сообщает журнал Nature. Хотя и здесь, как выясняется, немало свободы для творчества. Визуализировать же раскаты грома научились совсем недавно.
И вот что из этого получилось.
Специалисты из Юго-Западного научно-исследовательского института г. Сан-Антонио (США) запечатлели акустические волны грозовых разрядов. Для эксперимента ученые разместили 15 микрофонов на расстоянии 1 м друг от друга. Дождавшись грозы, исследователи запустили ввысь ракету с прикрепленным к ней медным проводом.
Ионизация воздуха в инверсионном следе ракеты не только спровоцировала удар молнии, но и позволила записать акустические волны. Иначе говоря, сделать своеобразную «фотографию» грома.
Благодаря полученным данным ученые поняли, как распределяется энергия при ударе молнии. Заодно они выяснили, что наибольшая громкость раскатов грома достигается в точке контакта молнии с землей.
А вот какую рационализацию исследователи провели с молнией.
Поделиться книгой: