Mio-tech-service.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Война как двигатель науки

Единство и борьба: конкуренция как двигатель науки

Хотя первую вакцину Эдвард Дженнер опробовал еще в конце XVIII века, до победы над эпидемиями человечеству было еще очень далеко. Английский врач пришел к своему открытию эмпирическим путем, но ему не удалось установить причину появления болезни и объяснить механизм действия вакцины. Сделать это предстояло уже ученым следующего столетия. «Известия» — о том, как вакцинация обрела научную основу и какую роль в этом сыграла франко-прусская война.

В инфракрасных лучах

Выход астрономии за рамки оптических наблюдений начался с освоения инфракрасного диапазона. Первым был англичанин Чарльз Пиацци Смит, который в 1856 году с помощью термопары зарегистрировал тепловое излучение Луны. В 1878 году американский астроном и физик Сэмюэл Пирпонт Лэнгли изобрел другой детектор, регистрирующий изменения электрического сопротивления платиновой пластинки под действием теплового потока. Прибор Лэнгли, который он назвал болометром, различал перепады температур порядка стотысячной доли градуса. С его помощью астрономы измерили тепловое излучение Солнца, Юпитера и Сатурна, а затем и самых ярких звезд — Веги и Арктура. Впрочем, сенсоры на термопарах тоже не остались без дела. В 1915 году сотрудник американского Национального бюро стандартов Уильям Кобленц настолько повысил их чувствительность, что смог детектировать ИК-излучение более сотни светил нашей Галактики. В 1920-е годы американские астрономы, прежде всего Сет Николсон и Эдисон Петтит, приступили к первому систематическому инфракрасному мониторингу ночного неба.

Однако прогресс ИК-астрономии в течение всей первой половины XX века сдерживался весьма ограниченными возможностями приборов. Металлические болометры и термопары просто недостаточно чувствительны для регистрации сверхслабого тепла далеких звезд и туманностей. К тому же они не обладают спектральной селективностью (это означает, что их показания зависят от дозы поглощенной тепловой энергии излучения, но не от его частотного состава). Этим бедам могли помочь полупроводниковые приборы, но их тогда не существовало.

И вот здесь астрономия получила помощь от военных. В 1932 году аспирант физического факультета Берлинского университета Эдгар Вальтер Кучнер стал изучать изменение электрического сопротивления кристаллов сульфида свинца (PbS) под воздействием теплового излучения (это свойство называется фотопроводимостью). Уже через год он получил финансирование от военного министерства, которое заинтересовалось возможностью применения этого эффекта в приборах ночного видения. В 1937 году Кучнер возглавил разработку инфракрасных систем для германских ВВС, которыми занималась фирма Electroacustic в Киле. В 1947 году Кучнер эмигрировал в США, где сначала работал в лабораториях ВМФ, а потом в аэрокосмической корпорации Lockheed. Инфракрасными системами наведения для самолетов и ракет на базе сульфида свинца и сульфида таллия занимались и другие немецкие фирмы, в частности AEG и Carl Zeiss. После войны информация об этих разработках попала в Америку.

Аналогичные программы в 1940-е годы осуществлялись также в США и Британии. Подобно немецким проектам, все они были сильно засекречены. После войны в США были созданы новые полупроводниковые детекторы инфракрасного излучения с использованием селенида и теллурида свинца и антимонида индия; в британских лабораториях были разработаны детекторы на базе соединения ртути, теллура и кадмия. Уже в середине 1950-х такие детекторы появились в системах наведения американских ракет класса «воздух-воздух» Sidewinder, которые разрабатывались с 1946 года.

Читать еще:  Электрическая схема двигателя гольф 3

Осенью 1945 года о полупроводниковых детекторах ИК-диапазона узнал перебравшийся в США голландский астроном Джерард Койпер (тот самый, в честь которого назван «пояс» далеких спутников Солнца, обращающихся за орбитой Плутона). Эту информацию он извлек из бесед с немецкими учеными, которых допрашивали американские военные. Койпер связался с физиком из Северо-Западного университета Робертом Кэшманом, который с 1941 года разрабатывал такие детекторы в США, и они договорились о совместном запуске программы наблюдений звезд и планет в ИК-диапазоне в техасской обсерватории Макдональд. Эта программа и стала первой ласточкой в области ИК-астрономии на базе полупроводниковых детекторов. В Англии подобные наблюдения вскоре начал Питер Фелгетт, который в военные годы тоже участвовал в с­озда­нии детекторов на основе сульфида свинца.

Полтора десятка лет астрономы в основном использовали детекторы ИК-излучения, разработанные в рамках оборонных программ. Однако в 1961 году профессор астрономии Аризонского университета Фрэнк Лоу изобрел высокочувствительный полупроводниковый болометр, который уже был специально предназначен для телескопических наблюдений. С его помощью Лоу и его коллеги сделали много замечательных открытий — в частности, установили, что галактические ядра очень сильно излучают в дальнем ИК-диапазоне. Но несмотря на наличие гражданских детекторов, их исследования частично финансировались Пентагоном, поскольку командование американских ВВС было заинтересовано в инфракрасном картировании небосвода (как считалось, оно могло помочь в идентификации советских баллистических ракет).

Литература

Энциклопедии

  • Военная наука // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона: В 86 томах (82 т. и 4 доп.). — СПб. , 1890—1907.
  • Большая советская энциклопедия (БСЭ), Третье издание, выпущенной издательством «Советская энциклопедия» в 1969—1978 годах в 30-ти томах;
  • Советская военная энциклопедия. — М .: Воениздат, 1976—1980. — (в 8-ми т). — 105 000 экз. ;
  • Военный энциклопедический словарь (ВЭС), М ., ВИ, 1984 г., 863 стр. с иллюстрациями (ил.), 30 листов (ил.)

Баки и двигатели

На борту ФГБ (то есть однотипных модулей «Заря» и «Наука») установлены три типа двигателей: главные двигатели они же двигатели коррекции и сближения (ДКС), двигатели причаливания и стабилизации (ДПС) и двигатели точной стабилизации (ДТС). Все они работают на традиционной для российской космонавтики топливной паре — несимметричный диметилгидразин (горючее) и тетраоксид азота (окислитель).

ДКС — это два жидкостных реактивных двигателя КРД-442 (индекс ГРАУ 11Д442) разработки КБХМ имени Исаева с номинальной тягой 417 килограмм-сил (4,09 килоньютона) каждый. Горючее и окислитель ДКС получают из четырех баков низкого давления с помощью турбонасосов. Эти же турбонасосы обеспечивает перекачку топлива из баков с низким давлением в баки с высоким давлением.

Именно пара ДКС должны обеспечивать коррекцию орбиты ФГБ на этапе автономного полета.

Двигатели причаливания и стабилизации (ДПС) — это 24 двигателя 11Д458 с тягой 40 килограмм-сил (392 ньютона). Еще 16 двигателей ДТС (17Д58Э) с тягой 1,36 килограмм-сил (13,3 ньютона) необходимы для точной стабилизации при стыковке.

Правая часть схемы пневмогидравлической системы МЛМ, справа видны два главных двигателя ДКС и подключенные к ним четыре бака низкого давления для топлива и окислителя

Левая часть схемы пневмогидравлической системы МЛМ, в середине видны баки высокого давления, слева — двигатели ДПС

По данным нашего источника, именно двигатели ДПС использовались вчера вечером для коррекции орбиты МЛМ, что согласуется с версией о неполадках в топливной системе — если они произошли именно в той ее части, откуда получает горючее и окислитель главные двигатели ДКС.

Читать еще:  Шаговый двигатель как подключить провода

«Будущее — за производственными вертикалями»

Мкртич Окроян много лет руководит Балашихинским литейно-механическим заводом — ведущим предприятием отечественной авиационной отрасли. Проведя БЛМЗ через сложные годы перестройки и защитив его от банкротства, Окроян уже возродил в Балашихе производство широкого спектра авиационных колес — и уверен, что завод может стать производственной базой для новых двигателей, созданных на «Союзе».

«Балашихинский литейно-механический завод имеет большие технологически-производственные мощности, осуществляет литейные и механическиепроцессы, изготавливает огромную номенклатуру для авиационной техники и авиастроения, — поясняет М. О. Окроян. — На этом заводе можно выпускать новейшую авиастроительную продукцию в экспериментальных и опытных производственных масштабах».

Сегодня в конструкторском портфеле АМНТК «Союз» есть модельные ряды малоразмерных, двухконтурных двигателей, позволяющих придавать самые передовые характеристики региональнымсамолетам типа ТУ, ИЛ-112, ИЛ-114. Эти моторы по мощности на 20-30% превосходят те, которые сегодня считаются лучшими для применения на этих самолетах. «У нас бывают главные конструктора авиационных корпораций, мы видим огромную заинтересованность в этой серьезной продукции, — рассказывает Мкртич Окроевич. — Но к сожалению, мы еще не готовы выпускать серийные образцы. Для этого нужно увязывать в одну вертикаль КБ и производство. Я убежден, что будущее авиационной отрасли — за производственными вертикалями».

Научная фантастика как двигатель прогресса

Вдоль оживлённых улиц мегаполисов двигаются толпы людей ― кто-то торопится на работу, кто-то неторопливо прогуливается с мобильным телефоном у уха, айпадом в руке, «умными часами» на запястье, считающими шаги, и другими гаджетами. Многие из этих изобретений появлялись в научно-фантастических произведениях за десятилетия до их изобретения.

Научная фантастика не только предсказала многие изобретения, начиная от полётов в космос до бытовых устройств. В отдельных случаях она могла быть источником вдохновения для изобретателей.

Первый коммерческий сотовый телефон был создан Мартином Купером в 1983 г. Модель телефона-раскладушки присутствует в фантастическом сериале «Звёздный путь», который транслировался в 1966-1969 гг.

Несмотря на то, что коммуникатор капитана Кирка использовался исключительно для связи между судном и станцией, по форме он удивительно похож на появившийся впоследствии сотовый телефон.

Коммуникатор из сериала «Звёздный путь»

«Звёздный путь» позволил людям взглянуть на устройства будущего. «Дисплей для личного доступа» (PADD) из сериала «Звёздный путь: следующее поколение» похож на айпад, выпущенный Apple в 2010 г.

Нам по-прежнему недоступен транспортёр из «Звёздного пути». Но учёные приблизились на шаг к его созданию. В 2012 г. учёные из Австрийской академии наук и других европейских институтов сумели телепортировать фотоны на расстояние 143 км с одного Канарского острова на другой.

Репликатор из сериала, который мог создавать объекты и пищу, формируя её из молекул, практически стал реальностью с созданием 3-D-принтеров. В ближайшем будущем они станут дешевле и доступнее для широкой публики. Конечно, не стоит ожидать, что они будут «печатать» чашку с кофе, однако при помощи такого принтера действительно можно создать многие вещи.

Репликатор из сериала «Звёздный путь» и современный 3-D-принтер

Другое достаточно спорное изобретение показано в фильме «Парк юрского периода» 1993 г. В фильме динозавров клонировали, чтобы использовать их для развлечений. Клонирование динозавров находится за гранью современной науки.

Читать еще:  Эксплорер 2013 какие двигатели были

Однако учёные обсуждают возможность клонирования мамонта при помощи ДНК, полученной из останков 9000-летнего мамонта. В качестве суррогатной матери должна использоваться слониха. Но пока до конца неясно, сгодятся ли образцы 9000-летней давности для этой цели.

Овца Долли была клонирована Рослинским институтом в 1996 г. Долли усыпили в 2003 г. после того, как в её груди была обнаружена смертельная опухоль.

В работе Герберта Уэллса «Война миров» 1898 г. инопланетяне используют смертельные «тепловые лучи», чтобы уничтожить человечество. В 2007 г. «тепловые лучи» стали реальностью. Американские военные представили оружие, которое при помощи микроволновых волн вызывает ощущение ожога у отдельных лиц или толпы, заставляя их разойтись.

Другая военная технология, которая сначала появилась в научной фантастике, в частности в комиксах ― это защитные костюмы супергероев. Они присутствуют, например, в романе 1959 г. «Звёздный десант» Роберта А. Хайнлайна, фильме 2008 г. «Железный человек» или видеоигре Halo. Подобный костюм уже находится в стадии разработки американскими военными.

Получивший название TALOS, он снабжён экзоскелетом, приборами ночного видения и баллистической защитой. В настоящее время разработчики пытаются преодолеть сложности с его энергоснабжением. Костюм не будет использоваться в боевых действиях до 2018 г., сообщает Washington Post.

Роботы появились в фантастических фильмах уже в эпоху немого кино. Одно из первых появлений робота на экране ― робот-гуманоид в немом фильме «Метрополис» 1927 г. Его современный аналог — японский робот ASIMO — создан фирмой Honda. Последняя модификация была выпущена в 2005 г.

Робот из «Метрополиса»

Этот робот не так совершенен, как терминатор или C3PO из «Звёздных войн», но он может ходить, бегать, спускаться и подниматься по лестнице, обходить препятствия, брать предметы и даже воспринимать и отвечать на простые голосовые команды.

Среди других изобретений кредитная карточка, которая впервые была описана в футуристическом романе 1888 г. «Взгляд назад» Эдварда Беллами и бионические конечности, которые демонстрировались в телешоу The 6 Million Dollar Man, а теперь воплотились в жизнь.

В 2013 г. Патрик Кейн стал первым британским подростком, который получил бионическую руку. «Всё теперь стало по-другому, ― говорит Кейт, ― она позволяет мне делать маленькие, но важные вещи, например, держать стакан и наливать в него жидкость, или нарезать еду на тарелке. Теперь мне не приходится просить других людей сделать это».

Видеозвонки, которые описываются во многих научно-фантастических произведениях последних двух десятилетий, стали повседневной реальностью с изобретением Skype в 2003 г.

Вывод

По сути, первый двигатель внутреннего сгорания изобрел Леонардо да Винчи, но это было только в теории, поскольку он был скован технологиями своего времени. А вот первый прототип поставил на ноги голландец Кристиан Хагенс. Потом были разработки французских братьев Ньепс.

Но, все же массовой популярности и разработки двигатели внутреннего сгорания получили с разработками таких великих немецких инженеров, как Отто, Даймлер и Майбах. Отдельно стоит отметить заслуги в разработках моторов отца основателя автоиндустрии — Генри Форда.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector