ЭЛЕКТРОННЫЙ НОС СО СТАНЦИИ «МИР» решили установить в стокгольмском метро. Этот прибор, чутко реагирующий на посторонние запахи и прежде всего на дым, настолько понравился специалистам Европейского космического агентства, что они рекомендовали его в качестве идеального детектора для системы противопожарной безопасности в метрополитене.

«Электронный нос» был разработан в 90-е годы XX века и по своему устройству копирует нашу систему обоняния. Сенсоры выполняют функцию обонятельных луковиц, улавливающих запахи. Полученные данные в виде электрических сигналов передаются в микропроцессор, который и принимает решение: поднимать пожарную тревогу или нет.

Так называемая спутная струя, которая тянется за каждым летящим самолетом, невидима. Но от этого ее воздействие еще коварнее. Ведь струя возмущенного, перебаламученного воздуха тянется за самолетом на многие километры. И если в нее попадет другой летательный аппарат, это чревато катастрофой. Так, согласно одной из версий, именно спутная струя стала причиной гибели самолета, в котором летели космонавт Ю. Гагарин и его инструктор В. Серегин.

Особенно опасно влияние спутной струи при взлете и посадке самолетов. Именно здесь, вблизи аэродромов, согласно статистике, и происходит большинство аварий. А потому, согласно существующим нормам безопасности, между взлетающими и садящимися самолетами должно поддерживаться расстояние в 8 — 12 км, чтобы воздух успел успокоиться. Более того, если на одну из близко расположенных посадочных полос сел самолет, вторую некоторое время держат закрытой.

Дело здесь не только в расстоянии между полосами, но и во влиянии бокового ветра, переносящего вихри с одной ВПП на другую. И чем больше и тяжелее был предыдущий самолет, тем дольше приходится ждать, пока атмосфера успокоится.

Из-за этого средний аэропорт недополучает прибыли 10–20 млн. евро ежегодно. В крупном же аэропорту, таком, как лондонский Хитроу, например, сокращение дистанции между самолетами хотя бы на 1 км даст прибавку от 59 до 84 взлетов-посадок в сутки, что составит почти 26 000 рейсов в год. А это может принести дополнительно сотни миллионов фунтов стерлингов…

Однако деньги деньгами, но безопасность пассажиров превыше всего. Как же уменьшить дистанцию между самолетами, не увеличивая риск для пассажиров?

Именно эту задачу вот уже который год решают лучшие умы авиационной индустрии. Согласно координируемой Евроконтролем программе CREDOS — Crosswindreduced separations for departure operations — работы идут сразу в нескольких направлениях.

Во-первых, специалисты стараются сделать так, чтобы сами самолеты меньше беспокоили атмосферу. Именно с этой целью на концах плоскостей многих самолетов появились отогнутые вверх крылышки, которые заметно снижают вихреобразование. Кроме того, если при взлете и посадке открывать закрылки, расположенные по всей длине крыла, на разные углы, это тоже способствует оптимизации распределения вихрей по крылу.

Можно также учесть, что, чем меньше самолет, тем меньшие вихри он генерирует. Значит, при наличии бокового ветра можно пускать самолеты на посадку попарно, так чтобы на наветренную полосу садилась более легкая машина, а на подветренную — тяжелая, которая меньше чувствует турбулентность.

Другая идея заключается в учете самого бокового ветра. Чем он сильнее, тем быстрее исчезает спутный след, и логично предположить, что, если удастся определить, какое конкретно время при данной силе и направлении ветра потребуется на снос вихрей с полосы, то можно уменьшить интервалы между рейсами.

Далее нужно провести работы по исследованию самих вихрей, их поведения и структуры. Но вихревое движение, к сожалению, пока остается в науке своеобразным белым пятном из-за трудностей его моделирования. А ведь требуется еще и рассчитать влияние на эти вихри ветра, атмосферной турбулентности и нагрева взлетной полосы, научиться предсказывать их поведение при тех или иных метеорологических условиях…

Предварительные работы, рассчитанные на 3 года, направлены на наблюдение и моделирование перемещения спутного следа. На следующем этапе наблюдения будут перенесены непосредственно в аэропорты. В качестве первоочередных выбраны английский Хитроу, немецкий Франкфурт и французский имени Шарля де Голля. Там будут анализировать зависимость перемещения вихрей от особенностей топографии и погодных условий.

В лаборатории, чтобы наглядно видеть воздушные струи, добавляют в них цветной дым. В аэропорту единственным эффективным средством для наблюдения за спутным следом взлетающих самолетов является импульсный лидар — специализированный лазер-дальномер. Это устройство позволяет следить за движением пыли, которая всегда есть в воздухе. А на мониторе суперкомпьютера можно будет увидеть картину распределения вихрей.

По зарубежным источникам публикацию подготовил Г. МАЛЬЦЕВ

Кстати…

ПОЛЕТЫ В… ВОДЕ

В гидробассейне технического университета, что расположен в немецком городе Ахене, можно увидеть странную картину — на буксире под водой раз за разом тянут модель… самолета!

Суть этого занятия, как пояснил один из экспериментаторов, инженер Роберт Шёль, состоит в том, чтобы получше проанализировать поведение самолета в воздушной среде. А поскольку законы аэро- и гидродинамики во многом схожи, удобнее проводить эксперименты не в огромной аэродинамической трубе, а в 60-метровом бассейне.

Для лучшей визуализации потоков исследователи добавили в воду крохотные нейлоновые шарики. Нейлон по плотности близок к воде, и крохотные шарики диаметром всего в 50 мкм не искажают общей картины, зато позволяют хорошо видеть все завихрения в свете лазерных вспышек. После эксперимента полученные данные обрабатываются компьютером, который и выдает необходимые рекомендации для последующих испытаний.

Пока этих островов нет на картах. Но дело, похоже, идет к тому…

А начало было положено 110 лет тому назад, когда в 1899 году немецкий химик Ганс фон Пехманн случайно обнаружил на дне одной из своих пробирок воскообразный осадок. Он не смог оценить важность своего открытия. Между тем, открыл же он не что иное, как полиэтилен — один из самых широко используемых и… ругаемых сейчас синтетических материалов.

Ни самому фон Пехманну, ни его коллегам не удалось получить из того осадка что-либо полезное, а потому о полиэтилене забыли на треть века и вспомнили лишь в 1933 году, когда английские химики Эрик Фосетт и Реджинальд Гибсон, работавшие в ICI — Имперском химическом тресте, крупнейшем в Великобритании и Западной Европе химическом концерне, — заново открыли это вещество.

Они экспериментировали с газами под высоким давлением, и Гибсон записал в журнале наблюдений: «На дне и стенках пробирки найден парафиновый осадок…» На этот раз исследователи поинтересовались составом осадка и спустя два года разработали способ изготовления полиэтилена в промышленных масштабах и стали использовать его для изоляции телефонных проводов.

Однако по-настоящему массовое использование полиэтилена началось в 50-е годы прошлого века с развитием супермаркетов — огромных магазинов, которым требовалось много контейнеров и тары для покупок. Полиэтиленовая пленка оказалась весьма подходящей для этого, особенно при упаковке пищевых продуктов.

В 1957 году во всем мире было произведено 5 млн. т пластика, а полвека спустя эта цифра достигла уже 225 млн. т в год. Но вместе с произведенным полиэтиленом растут и горы его отходов. Причем главным врагом экологии ныне признаны полиэтиленовые пакеты — те самые, которыми мы пользуемся каждый день.

В развитых странах на каждого взрослого приходится свыше 400 полиэтиленовых пакетов в год. Каждую минуту на планете используется 1 млн. полиэтиленовых пакетов, в год же выходит больше, чем 0,5 трлн. штук. Причем в среднем, подсчитали статистики, их используют всего… 20 минут, после чего выбрасывают. А вот для полного распада полиэтилену нужно ни много ни мало 1000 лет! И в течение всего этого времени полиэтиленовые изделия будут замусоривать нашу планету, если мы не примем каких-то мер.

Пакеты, выброшенные в мусорный контейнер в вашем дворе, рано или поздно оказываются в воде — смываются вешними водами в моря-океаны. Кроме того, виновниками пластмассового загрязнения называют туризм, рыболовство и морские суда. Причем 80 % попадает в океан с суши, оставшиеся 20 % — с кораблей.

А в итоге, к примеру, Средиземное море впору переименовывать в Пластмассовое. К такому неутешительному выводу пришли экологи. «Это самое грязное море на планете, — отмечают они. — Всего в Мировом океане около 6,5 млн. т отходов, в основном пластмассы. И самая высокая концентрация — около 2000 единиц мусора на квадратный километр — в Средиземном море». Причем волны выносят на берег лишь 15 % отходов.

Еще около 70 % мусора лежит на дне, а оставшиеся 15 % так и плавают в воде. Глобальное потепление принесет в Средиземноморье циклоны. А значит, мусор будет подниматься на поверхность и ухудшать положение.

Рекордное загрязнение Средиземного моря, понятно, связано с тем, что на его берегах расположились промышленно развитые страны, а также с высоким уровнем развития туризма и оживленным судоходством. Однако недавно были проведены исследования и в Северном Ледовитом океане. Немецкие ученые параллельно вели исследования с борта надводного научного судна «Полярная звезда» и с борта субмарины «Виктор», обследовавшей дно. В итоге была составлена своеобразная мусорная карта некоторых районов Арктики. Например, в Северном морю обнаружено порядка 300 млн. предметов. Всего же в районе Северного Ледовитого океана находится порядка 1,5 млн. т пластикового мусора, причем большая часть его — на дне, куда он попадает с поверхности.

Американский океанолог Чарлз Мур полагает, что одна из самых больших помоек ныне наблюдается в районе Гавайских островов. Впервые он обратил внимание на это еще в 1997 году, когда, путешествуя на яхте, напоролся на своеобразный мусорный остров протяженностью в сотни километров. Теперь мусорное пятно, площадь которого достигает чуть ли не 700 тыс. кв. км, постепенно приближается к знаменитым гавайским пляжам, одному из любимых мест отдыха американцев.

Туристическому бизнесу Гавайев угрожает серьезная опасность.

От пластикового мусора также сильно страдают представители как минимум 270 видов животных, среди которых птицы, черепахи, морские львы, киты и рыбы.

В общем, не приходится удивляться все более громким голосам, требующим заменить пакеты из полиэтилена на что-нибудь другое, менее вредное, быстро разлагающееся. Правда, сторонники полиэтилена утверждают: то, что пакеты вредят природе, говорит не столько о вреде самого полиэтилена, сколько о низкой культуре человечества. Тем не менее, 110 лет со дня открытия полиэтилена никто, похоже, праздновать не собирается…

С. КИСЕЛЕВ

ЛЮДЕЙ ПОРА УНИЧТОЖИТЬ! Такое сенсационное заявление сделал недавно робот, созданный учеными Бристольского университета. Правда, произнес он эту фразу вовсе не потому, что сам до этого додумался, а по приказу своих хозяев. Ну, а те поддались на уговоры телевизионщиков, которым хотелось сделать сенсационный сюжет.

Сенсация удалась на славу. Когда робот по имени Жюль, имеющий мужскую голову, которую на телеэкране довольно трудно отличить от настоящей, сделал свое заявление, многим стало жутковато. Ведь Жюль может имитировать человеческую мимику, в том числе движения губ. Голова изготовлена из специальной резины, максимально похожей на настоящую кожу, и снабжена 34 моторчиками, которые оживляют лицо Жюля. Роботу «доступны» десять основных человеческих эмоций: счастье, печаль, концентрация и так далее.

И когда он с видимым удовольствием стал рассуждать о том, как было бы неплохо избавиться от людей и тем самым навести на планете порядок с экологией, многим стало не до смеха. А ну как завтра команда роботов и в самом деле начнет войну с людьми?..

Так что пришлось ученым затем выступать со специальным заявлением. Дескать, такое невозможно в принципе, поскольку роботы запрограммированы на уважительное отношение к людям. Но это сегодня они имеют жесткую программу. А что будет завтра, когда роботы перейдут на самообучение?..

Начнем с того, что предложенная схема не так нова, как может показаться на первый взгляд. Она является развитием идеи кольцеплана (см. рис.), предложенного в СССР еще в 1942 году. Предполагалось, что крыло, свернутое этаким «бубликом», позволит уникальному летательному аппарату летать без срыва воздушного потока даже на закритических углах атаки. То есть самолет сможет взмывать в небо практически вертикально и будет обладать невиданной маневренностью.

Однако продувки в аэродинамической трубе, а также испытания экспериментального летательного аппарата, уже построенного во Франции фирмой СНЕКМА в 1959 году, показали, что самолет хотя и способен взлетать и садиться почти вертикально, в полете весьма капризен. И довести до стадии серийного выпуска колеоптер (такое название он получил за рубежом) так и не удалось.

Белорусские изобретатели сообщают, что их машина имеет на 6–8 градусов больший диапазон углов атаки, чем обычно, менее чувствительна к боковому ветру. Самолету не нужна механизация крыла, и эллипсоидное крыло заметно легче, чем у классического биплана, а индуктивное сопротивление практически сведено к нулю.

Однако, похоже, эти выводы чересчур поспешны и оптимистичны. У авиационных специалистов есть понятие индуктивного сопротивления, связанного с вихреобразованием на концах несущей поверхности. Действительно, подобная схема крыла позволяет несколько снизить аэродинамическое сопротивление, но избавиться от вихревой пелены еще никому не удавалось.

Кроме этого, следует учесть, что коэффициент подъемной силы подобного крыла, вследствие его кривизны, будет ниже, чем у классической бипланной коробки несущих поверхностей. Это вытекает из законов аэродинамики.

Но окончательный вывод, конечно, можно будет сделать лишь по результатам испытаний. Вдруг да в конструкции есть секрет, о котором мы с вами и не догадываемся…

Николай ЯКУБОВИЧ

Идея эта родилась еще в конце XIX века. Суть же ее такова: если в строго определенные моменты времени подавать в цилиндры двигателя порции воздуха, сжатого под большим давлением, мотор будет работать. Однако до поры до времени двигатели на сжатом воздухе имели лишь весьма специфическое применение.

Например, они приводили в движение морские торпеды или локомотивы в шахтах, где малейшая искра могла привести к взрыву. Американский изобретатель Чарлз Ходжес в первой половине XX века даже наладил серийное производство автомобилей с пневматическими двигателями собственного изобретения. И, говорят, они пользовались неплохим спросом до тех пор, пока вперед не вырвались двигатели внутреннего сгорания (ДВС).

Сейчас ДВС занимают доминирующее положение в автомобильном транспорте. Однако все более жесткие экологические требования нашего времени заставили конструкторов автомобилей вспомнить об этой идее вновь…

За последнее десятилетие сжатый воздух в качестве альтернативного источника энергии обрел новую жизнь. Было запатентовано несколько конструкций транспорта на сжатом воздухе. Одну из них, кстати, предложили наши бывшие соотечественники, работающие ныне в США.

Многие специалисты и сегодня относятся к таким двигателям сдержанно. Говорят, что сжатый воздух несет слишком мало энергии, зато при сжатии сильно нагревается, а чтобы аккумулировать тепло, требуются сложные и громоздкие устройства… При расширении же в цилиндрах воздух, наоборот, охлаждается, и чтобы повысить КПД, его надо подогревать, а для этого приходится ставить либо специальные горелки, как в пневмолокомотивах вековой давности, либо эффективные теплообменники. А это тоже усложняет конструкцию. Наконец, чтобы пневмомобили могли ездить повсюду, придется создавать сеть насосных станций, которые закачивали бы в баллоны сжатый воздух. При этом расходуется электричество, вырабатываемое опять-таки на тепловых электростанциях, которые загрязняют атмосферу дымом своих топок…

В общем, получается замкнутый круг. Однако рассмотрим проблему внимательнее. Эксплуатировать двигатель с пневмобаллоном проще, чем аккумулятор с электромотором. Баллон для сжатого воздуха можно перезаряжать сколько угодно раз, в отличие от электрических батарей, причем для изготовления воздушной системы не нужны дорогостоящие материалы, которые используются в современных батареях или водородных топливных элементах. Весит такой баллон из композитного материала меньше, чем аккумуляторная батарея, да и места занимает меньше. Кроме того, заряжать баллоны сжатым воздухом можно по ночам, когда электростанциям все равно некуда девать вырабатываемое электричество…

А потому некоторые конструкторы заинтересовались пневмомобилями столь серьезно, что перешли от слов к делу. Так, машину OneCat, движимую сжатым воздухом, сконструировал французский конструктор Ги Негрэ. Она представляет собой пятиместный автомобильчик с кузовом из стекловолокна. Весит такая машина всего 350 кг и приводится в движение сжатым воздухом, запас которого хранится во вмонтированных в ходовую часть баллонах. Автомобиль также сможет «питаться» дизельным или иным топливом. Эта возможность будет использоваться в том случае, если запасы воздуха исчерпаются.

По заявлениям Негрэ, расход топлива будет меньше, чем у любого из современных автомобилей, — всего 2,5 л на 100 км пути. В городской черте OneCat и вовсе будет ездить на одном лишь воздухе, не загрязняя атмосферу.

По замыслу конструктора, заправлять баллоны владельцы авто смогут на станциях, оборудованных мощными компрессорами. Весь процесс займет около 3 минут. Кроме того, машина будет оснащена бортовым компрессором, работающим от обычной электросети. Правда, в этом случае для наполнения «топливных» баков понадобится примерно 4 часа. Без дозаправки OneCat сможет проехать более 200 км.

Негрэ работает над проектом уже 10 лет. В свое время изобретатель обещал, что «воздухомобиль» начнет колесить по улицам в начале 2002 года. Сотрудникам его компании Motor Development International (MDI) почти удалось убедить муниципалитет Мехико заменить обычные такси пневматическими автомобилями своей конструкции. Городские власти было согласились, но в последний момент заявили, что еще никто в мире так не делает…

Однако Негрэ не бросил начатое и смог заручиться поддержкой известной индийской компании Tata, уже предложившей миру одно «авточудо» — машину ценой 2500 долларов.

Ожидается, что на начальном этапе OneCat, получивший теперь название Air Саг, будет продаваться только в Индии примерно за 5000 долларов. В перспективе, рассчитывает Негрэ, заводы по выпуску транспортных средств, работающих на сжатом воздухе, появятся и в других странах.

Сердце пневмомобиля — четырехпоршневой двигатель, позволяющий развивать скорость около 100 км/час. Сжатый воздух плотностью 125 кг/см³ хранится в легких баках вместимостью более 9000 декалитров, изготовленных из термопласта и покрытых оболочкой из углеволокна. Из баков воздух поступает в небольшую камеру, где расширяется и охлаждается. Под давлением расширяющегося воздуха поршень уходит вниз. Камера начинает нагреваться, стремясь достичь температуры окружающей среды, и нагревшийся воздух переходит во вторую камеру, где снова расширяется, заставляя поршень подняться вверх.

В отличие от четырехтактных ДВС, в которых половина тактов уходит на заполнение камеры смесью воздуха и горючего, а также выпуск выхлопных газов, пневматический двигатель использует каждый такт для движения. Переключение передач автоматическое. Необходимость в сцеплении отпадает, поскольку в статическом положении двигатель не работает. «Выхлоп» у Air Саг состоит из воздуха температурой от 0 до 15 градусов ниже нуля (не забудьте, что при расширении воздух охлаждается) и направляется не в выхлопную трубу, а через углеродный фильтр в систему кондиционирования салона. Корпус пневматического автомобиля склеен из стекловолокна и пенопластика. Шасси алюминиевое, опять-таки клееное.

Есть подобные наработки и у французской фирмы MDI. Там разработали несколько моделей пневмомобиля: трехместные легковушки ОnеСАТ и MiniCAT, пикапы CityCAT и микроавтобусы MultiCAT. Кроме того, есть варианты с гибридным топливно-пневматическим приводом для дальних поездок. Причем на умеренной скорости такая машина сможет преодолеть до 1500 км на трех литрах солярки или бензина!

Серийный выпуск первых пневмомобилей MDI планирует начать на своем французском заводе уже в 2009 году.

И.ЗВЕРЕВ

РОБОТ ПОД УПРАВЛЕНИЕМ ГУСЕНИЦЫ тутового шелкопряда создан учеными Токийского университета. Анализируя устройство нервной системы насекомого, исследователи нашли способ «подключиться» к нервам, отвечающим за движение конечностей. Так что теперь шелкопряд, помещенный в кабину робота, управляет его движением с помощью электрических импульсов.

Для того чтобы заставить шелкопряда производить этот импульс, японские ученые использовали слабость этого насекомого к особому феромону. В природе, почувствовав этот запах даже за многие километры, шелкопряды немедленно устремляются к его источнику.

Так произошло и в ходе экспериментов в Токийском университете. Пахучую приманку переставляли с места на место несколько раз, но во всех случаях робот с «пилотом» внутри легко их находил.

На основе этого устройства исследователи надеются в скором времени создать мобильный прибор для поиска наркотиков, который сможет заменить собак-ищеек..

СОТОВЫЙ ТЕЛЕФОН НА СОЛНЕЧНЫХ БАТАРЕЯХ создан специалистами южнокорейской компании «Самсунг электронике». Они уверяют, что это первый в мире аппарат, который не нуждается в подзарядке от сети. Достаточно просто подставить на 10 минут солнечному свету заднюю панель телефона, и вы снова сможете поддерживать связь в течение 3 часов.

КОЛЕСО БЕЗ ШИНЫ создано в ФРГ. Суть новинки наглядно видна на снимке. Вместо пневматической шины неровности дороги воспринимает на себя система упругих спиц, которые изгибаются и снова выпрямляются по мере наезда на препятствие. Изобретатели нового колеса утверждают, что их конструкция по надежности и величине примерно в 2–3 раза превосходит обычное колесо с шиной.

УНИКАЛЬНАЯ МОДЕЛЬ КУПАЛЬНИКА разработана в США. Для его пошива используется современный материал, созданный с применением нанотехнологий. Такой купальник не впитывает воду, как обычный. Создатели утверждают, что для полного высыхания купальника достаточно лишь слегка встряхнуть его. Причем ткань, из которой пошито изделие, совершенно безвредна для кожи и не деформируется под палящими лучами солнца.

БЕСПОЩАДНЫЙ ПРЕССОВАТЕЛЬ ПЫЛИ. Так, пожалуй, можно назвать новый пылесос фирмы LG. В отличие от обычных пылесосов без пылевого мешка, этот не только собирает пыль в специальном мусоросборнике, но еще и прессует в компактный кубик, который можно после уборки выбросить в мусорное ведро.

«РЫБИЙ ГЛАЗ» новой цифровой камеры Panasonic Lumix DMC–LX2 со светосилой F2,0 позволяет с минимальными искажениями снимать большеформатные объекты с близкого расстояния. Тем самым у пленочных камер отнято еще одно преимущество. Ведь раньше подобных объективов у цифровых фотоаппаратов не было.

МИКРОСКОП УВИДИТ АТОМЫ. Ученые из японского университета в городе Нагоя и группа частных компаний завершают совместную разработку первого в мире электронного микроскопа, который позволит не только увидеть отдельные атомы, но и проследить за их перемещением во время химической реакции.

Микроскоп дает возможность видеть объекты размером 0,1 нанометра, то есть меньше, чем миллиардная доля метра. Причем он не просто показывает химические реакции в «прямом эфире», но и создает трехмерное изображение процессов на экране подключенного к ней компьютера. Гигантский микроскоп стоимостью 2 млрд. иен (более 20 млн. долларов США) и высотой около 7,5 м будет готов к использованию весной 2010 года.

Я поднялся с влажной лесной подстилки и протер глаза. Сумрачный лес обступал со всех сторон. Зябко потирая плечи, я двинулся в путь, понимая лишь одно — отсюда нужно убираться.

Военный возник словно из ниоткуда. Поначалу я принял его за человека: камуфляж, высокие армейские ботинки, каска с торчащими в разные стороны побегами плюща. А ствол укороченного автомата направлен мне в живот.

То, что было у него на лице, я принял сначала за противогаз или респиратор, но нет, на меня смотрел свинорыл — более точного названия не подберешь.

Пока я пытался осмыслить ситуацию, свинорыл медленно прикоснулся к губам и кивнул в самую гущу зарослей. Я послушно двинулся в указанном направлении.

Внезапно заросли оборвались, точно отхлынули. Ослепительное солнце ударило в лицо. От неожиданности я оступился и кувыркнулся в траву. Ну вот и все, подумал я, прижимаясь к земле и не решаясь открыть глаза.

— Это он, капитан, — раздалось у меня над головой.

— Очень хорошо, сержант Сви, — послышался еще один голос. — Можете быть свободны… Подойди, сынок.

Сообразив, что обращаются ко мне, я вскочил и оказался перед сидящим на бревне мужчиной с внимательными глазами. Одеждой он не отличался от захватившего меня свинорыла, только каска с прутиками-антеннами лежала неподалеку, да лицо казалось почти нормальным, если не обращать внимания на заостренные уши с небольшими кисточками на концах.

— Можешь сказать все, что считаешь нужным, — предложил капитан.

Я глубоко вдохнул. Мне хотелось объяснить, что я ничего не помню, что я словно пробудился от вечного сна, что не представляю ни кто я, ни откуда, ни куда…

Так многое требовалось сказать, что я в результате не сказал вообще ничего, лишь глупо кряхтел.

Капитан извлек из папки, лежащей у него на коленях, блокнот в потертом кожаном переплете, почесал карандашом переносицу и сделал какую-то запись.

— Что ж… — Он поднялся с бревна и посмотрел мне прямо в глаза. — Зачисляю тебя в наш десантно-штурмовой отряд. Пойдем, рядовой, получишь у каптера обмундирование, заодно прослушаешь инструктаж.

Мы направились к палаточному городку, который впопыхах вполне можно было принять за скопище валунов и термитников.

— Времени мало, — прогремел капитан. — Скоро боевая операция, поэтому слушай внимательно. Требуется быстро и четко выполнять все распоряжения старших по званию. Стойко переносить все тяготы и лишения…

Капитан вдруг охнул и начал заваливаться на бок.

Я успел придержать его за локоть. Болезненно улыбнувшись, капитан тяжело оперся о мое плечо и вдруг быстро зашептал:

— За тобой следует Тень, ни в коем случае не оглядывайся, ничему не удивляйся, все принимай таким, как есть, как только окажешься в зарослях — беги что есть сил.

Он оттолкнул меня, сухо поблагодарил и, слегка прихрамывая, пошел дальше. Чуть помедлив, я бросился следом.

Я был оглушен его голосом, но еще больше — угрожающим смыслом тех слов, что были произнесены шепотом. Что здесь, черт побери, происходит? Невыносимо хотелось оглянуться, убедиться в правдивости сказанного. Мне стоило неимоверного напряжения воли, чтобы удержаться.

— Вот. — Капитан остановился посреди палаточного городка. — Здесь экипируют. Поторопись.

Он подтолкнул меня под зелено-коричневый прорезиненный тент, и вскоре я выбрался наружу, одетый и укомплектованный по последней армейской моде. Вот только оружие получил довольно странное — короткую тяжелую палку булавовидной формы.

За время моего недолгого отсутствия лагерь преобразился. Повсюду шныряли военные. Большинство из них были свинорылами. Мимо пробежала организованная стая рыжих собак недоброй наружности во главе с черной злобной псиной. У соседней палатки толпилась группа странных личностей в бесформенных плащах, скрывавших огромные остроугольные горбы за спиной. Изредка мой взгляд выхватывал нормальных людей… хотя нет — если присмотреться, отличия все же были.

— Эй, новобранец!

Я вздрогнул и резко обернулся. Костлявый солдат с синюшным лицом оскалился в жутковатой улыбке. От его острых зубов мне стало не по себе.

— Всем новобранцам приказано собраться возле Большой сосны.

Я посмотрел в ту сторону, куда указывал длинный костистый палец, и собрался было броситься туда со всех ног, но синюшный удержал меня.

— Оборачивайся быстро, но плавно. Если узреешь Тень из мрака — тебе конец.

Я хотел съязвить, что после такого собеседника мне никакая тень не страшна, но синюшный уже отвернулся. Под Большой сосной толпилась группа разношерстых тварей. Вскоре подошел сержант Сви и, убедившись, что звериные рыла повернулись к нему, сказал:

— Новобранцы, через три минуты мы атакуем врага. Вам, молодым, предоставлена честь первыми принять на себя удар противника. Вопросы есть?

Он обвел взглядом притихшее воинство, на миг задержал взгляд на мне, усмехнулся и уверенно заключил:

— Вопросов нет. Растянуться в цепь! Оружие наизготовку! Держать линию!

Подчиняясь всеобщему порыву, я занял свое место в образовавшейся цепи и, тяжело ступая по проседающей под ногами почве, двинулся вперед.

Подлесок быстро сменился буреломом. Некоторое время я слышал слева от себя шаги ближайшего товарища, но вскоре и они стихли. Я оказался один, но по инерции продолжал идти вперед, вглядываясь в окружающие заросли.

Капитан советовал бежать, вспомнил я. Но куда бежать человеку, который не представляет, ни кто он такой, ни каково его место во всем этом бурлящем котле?

Возобновившийся шелест застал меня врасплох. Ожидая увидеть кого-то из своих, я был потрясен, увидев вдруг настоящего человека. То, что он не из моего десантно-штурмового отряда, я понял сразу. Синей формы не было ни у кого из разношерстой братии, толпившейся на поляне.

— Осторожно, братишка, здесь полным-полно злобных тварей! — приветствовал я парня, перебираясь через поваленный ствол древнего вяза.

Парень, вздрогнув, направил на меня дуло калибром дюйма четыре, не меньше. Но мне вдруг стало плевать и на парня, и на его пушку. Мой голос… С ним было что-то не так. То, что я произнес, совершенно не вязалось с тем, что я намеревался произнести.

Прокашлявшись, я решился на вторую попытку:

— Меня захватили в плен…

Внутри все похолодело. Животное хрюканье — вот и все, что срывалось с моих губ. Похоже, мои потуги произвели впечатление и на человека. Продолжая держать меня под прицелом, он стоял, слегка покачиваясь на пятках, словно ожидая от меня еще какой-нибудь выходки.

Жалобно всхрюкнув, я метнулся в сторону, заслоняя глаза от нестерпимо яркой вспышки. Что-то тяжело ухнуло — и стало странно тихо.

Наугад пробираясь через нагромождения корней, земли и ветвей, я скатился в яму и притаился в месиве гниющих растительных остатков. Мимо промчалось несколько пар ног. Потом стали слышны чьи-то крики, перекрываемые взрывами и сухим треском автоматных очередей.

Мозг отказывался принимать страшное открытие, но постепенно тупое отчаяние сменилось усталостью, и я уснул.

1. Арман Женикеев. «Водный космос».

_{(На снимке изображена капля воды, пробивающая мыльный пузырь.)}

2. Сергей Куранов. «Ты теперь мой самый большой друг».

_{(Жук-олень несет на роге маленького паучка.)}

3. Елена Киселева. «Нанотаможня».

_{(На снимке крупным планом видно ядро, выделенное из дрожжевой клетки.)}

Вибратор, установленный на треугольном плоту, заставляет его плыть вперед остроугольной вершиной.

Установив вибратор внутри пластиковой бутылки, получаем модель абсолютно герметичной подводной лодки. Подобная лодка могла бы сопротивляться давлению самых больших глубин.

Если плоту придать форму лодки, то ее нос будет встречать меньшее сопротивление, чем корма, и она уверенно поплывет вперед. Чтобы в этом убедиться, сделайте из сосновой дощечки плот в форме равнобедренного треугольника, как показано на рисунке, и установите небольшой электромотор от игрушки или плеера с укрепленным на его валу эксцентриком.

Эксцентрик расположите на пересечении медиан треугольника, а батарею — так, чтобы плот как можно меньше кренился. Включите мотор, плот задрожит и двинется вперед.

Чтобы сделать подводную лодку, плату подходящих размеров вы можете вставить внутрь корпуса, сделанного из двух пластиковых бутылок. От одной из них используйте верхнюю часть, от другой — нижнюю. Плата с вибратором и батареей должна входить внутрь корпуса с трением. С боку платы установите кнопочный выключатель с таким расчетом, чтобы его можно было включить, слегка продавив пальцем стенку бутылки. Половинки корпуса соедините при помощи скотча.

У вас получится вполне герметичная конструкция, которая сможет выдержать подводное плавание. Вибрация, напомним, должна снижать сопротивление тел, движущихся в воде. Интересно, проявится это в ваших опытах?

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

Есть физическое явление, позволяющее выращивать в пробирке искусственные грибы, вырабатывать энергию из морской воды, спасать жизнь больных людей и еще многое другое. Называется оно осмос.

Осмос происходит там, где два раствора различной концентрации соприкасаются через «полупроницаемые» перегородки, имеющие поры такого размера, что молекулы растворителя проходят легко, а более крупные молекулы — молекулы растворенного вещества — задерживаются.

Как увидеть осмос?

Для этого прежде всего нужна полупроницаемая перегородка. Найти ее нетрудно. Например, нужным свойством обладает тонкая и плотная, немного прозрачная пергаментная бумага, в которую завертывают творожные сырки, или целлофан — очень тонкая прозрачная пленка для упаковки цветов, хлеба, кондитерских изделий. Главное ее отличие от подобных пленок в том, что при изгибе она хрустит, а на ощупь кажется немного липкой.

Приготовьте насыщенный раствор сахара в воде и доверху наполните им стакан. Накройте стакан листочком пергамента или целлофана так, чтобы не попали пузырьки воздуха, и закрепите резинкой. Затем поставьте стакан в кастрюлю и залейте водой, так чтобы она его полностью покрывала. Через несколько минут листочек, закрывающий стакан, начнет выпучиваться. Это действуют силы осмотического давления. Через несколько часов это давление и вовсе сорвет целлофан.

Что произошло? Отдельные молекулы воды прошли сквозь поры в целлофане и приняли участие в растворении сахара. Обратно уйти они уже не могли, вступив в химическую реакцию. От этого объем и давление жидкости под пленкой начали расти.

Осмотические «грибы» Ледюка

Налейте в баночку от детского питания немного канцелярского клея. Бросьте сверху несколько кристалликов марганцовки или медного купороса и примерно на сантиметр залейте водой. Через несколько дней в баночке вырастут прозрачные грибы.

В начале прошлого века их впервые получил французский ученый А. Ледюк. На участках под кристалликами образовалась полупроницаемая пленка, сквозь которую в толщу клея входят молекулы воды, и возникают сферические образования, напоминающие шляпки грибов. Были и другие опыты, в которых осмотические явления приводили к образованию еще более странных объектов. Так, если растереть капельку растительного масла с поташом (СаСО₃), а затем смешать с водой, то получится искусственная амеба. Она шевелится и захватывает «ложноножками» попадающиеся на ее пути песчинки.

В свое время ученые получили немало подобных объектов и нередко размышляли о причинах их сходства с живыми организмами. Но постепенно стало ясно, что оно лишь внешнее. Движение «амебы» вызвано медленным растворением находящегося в ней поташа, что вызывает местное повышение осмотического давления и передвижение границ капли. В этом, как и в других «существах», отсутствует главный признак живого — обмен веществ.

Грибы Ледюка

Искусственная амеба выглядит совсем как живая.

Однако осмос играет огромную роль в формировании облика микроорганизма и отдельных клеток.

Налейте раствор сахара и соли в баночку примерно до половины, как показано на рисунке. Закройте ее листком целлофана, а затем, перевернув, закрепите проволокой на кастрюле с водой. Скоро вы заметите, что уровень жидкости в баночке стал повышаться. Попробуйте воду из кастрюли и убедитесь: она стала солоноватой. Дело в осмотическом процессе, обычно называемом диализом.

Таким образом, в принципе, можно удалить соль из ее раствора с сахаром почти полностью. Но времени на это уйдет много, проще испорченный сироп вылить. Однако есть случаи, когда на разделение растворов нельзя жалеть ни сил, ни времени. Речь о больных людях.

В прежние времена, когда у людей отказывали почки, это приводило к гибели. Но полвека назад была изобретена «искусственная почка». В простейшем случае это два куска целлофановой ленты, отформованных и сваренных таким образом, чтобы между ними возникла целая система каналов. Это — главная часть искусственной почки. Ее помещают в сосуд, наполненный физиологическим раствором — смесью солей, близкой по составу к плазме крови. Каналы искусственной почки соединяют с кровеносной системой больного, и начинается диализ.

Осмос спасает жизнь

Растворенные в плазме крови вредные соли просачиваются через поры в целлофане и попадают в физиологический раствор. Более крупные молекулы органических веществ и клетки крови через целлофан не проходят. Кровь очищается от вредных примесей так, как если бы ее очищали почки человека. Сегодня таким способом спасена жизнь многих и многих тысяч людей.

Пока для поддержания жизни им приходится раз в неделю ходить в клинику на очистку крови. Однако есть надежда, что в скором времени будет создана портативная искусственная почка, которую окажется возможным имплантировать в тело человека.

Схема аппарата «искусственная почка».

Осмос и энергия будущего

Когда закончится нефть, ничего особенно страшного не произойдет. Энергию нам смогут давать осмотические электростанции.

Вот как они устроены. Пресная вода из устья реки по трубам отводится на дно моря. Поскольку ее плотность близка к плотности воды соленой, то сама она по трубе не потечет, нужна какая-то внешняя сила. Это сделает сила осмотического давления. На конце трубы можно установить систему трубок, закрытых полупроницаемой пленкой. Пресная вода начнет просачиваться через пленку и потечет в сторону воды соленой. Если площадь поверхности пленки достаточно велика, то в трубе возникнет мощный поток, способный вращать турбину.

Однако на пути к их созданию придется решить множество чисто технических проблем. Одна из главных — создать прочную и долговечную пленку, которой не страшно засорение и обитатели моря.

Г. ТУРКИНА

ЧУДЕСНЫЕ ПУЗЫРИ

Сверни на бутылке проволочное кольцо; концы проволоки свей вместе, чтобы получилась ручка. Обмакни это кольцо в мыльный раствор, к которому для крепости добавлено немного сахару. Осторожно вынь кольцо — и увидишь, что оно затянуто тонкой пленкой.

Держи кольцо вертикально перед ртом и легко, но непрерывно дуй на середину пленки. С противоположной стороны кольца начнет вытягиваться пузырь, похожий на мешок. Потом он вдруг отделится от кольца, и большой шар, отливая всеми цветами радуги, полетит по воздуху.

Когда наловчишься выдувать таким способом мыльные шары, попробуй выдуть пузырь без проволочного кольца. Окуни руку, сжатую в кулак, в мыльную воду, потом раскрывай кулак постепенно, складывая большой и указательный пальцы в кольцо. Вынь осторожно руку из мыльного раствора; это кольцо окажется затянутым пленкой. Поверни теперь руку ладонью кверху и дуй прямо в горсть. Может быть, тебе удастся выдуть таким образом, без трубки и без кольца, огромный пузырь до 20 см в диаметре.

БЫСТРОХОДНЫЕ КОРАБЛИКИ

Приготовь для опыта: поднос, мел, спички, цветную бумагу, уксус, стакан и яйцо.

Целый флот мы заставим двигаться на подносе. Корпус каждого судна сделан из мела, мачты — из спичек с флагами из цветной бумаги. Трубы и другие детали тоже выполнены из спичек и бумаги. Дно кораблей должно быть совершенно плоским.

Расставь корабли на подносе и налей на него тонкий слой уксуса. Кораблики моментально окружатся пеной и начнут перемещаться. Они будут двигаться направо и налево, сталкиваться.

Вот причина этого забавного явления: под влиянием уксуса из мела выделяется углекислота, она поднимается вверх пузырьками, и потому вокруг корабликов образуется пена. Углекислота выделяется так сильно, что слегка приподнимает мел из жидкости и толкает кораблики во всех направлениях.

Положи яйцо в стакан с уксусом, и через некоторое время оно станет вертеться вокруг своей большой оси. Уксус действует на яичную скорлупу (в ней много извести) и выделяет углекислоту — это и заставляет двигаться яйцо.

Как известно, электростатические громкоговорители отличаются высоким качеством звука, но это редкие и дорогие изделия. А про электростатические телефоны многие даже не слышали по той простой причине, что промышленность их не выпускает. Рынок заполнили электродинамические головки, используемые как в больших акустических системах (АС), так и в миниатюрных телефонах, вставляемых в уши.

В то же время полузабытые «электростаты» имеют массу достоинств, определяемых самим принципом работы. Масса колеблющейся металлизированной пленки в них ничтожна, и она передает свои колебания воздуху практически без потерь и без искажений. А это, в свою очередь, обеспечивает высокий КПД и хорошее качество звука. Конструкция несложна и вполне доступна для самостоятельного изготовления.

Простейший электростатический громкоговоритель устроен так: пленка располагается параллельно плоской металлической пластине с отверстиями для прохода воздуха (рис. 1а).

Зазор d между пленкой и поверхностью пластины делают как можно меньше, но достаточным, чтобы не мешать колебаниям пленки. Если между пластиной и пленкой приложить напряжение U_п порядка сотен вольт (поляризующее) с наложенными на него колебаниями звуковой частоты U_зв (рис. 1б), то в зазоре возникнет электрическое поле, вызывающее притяжение пленки и пластины.

Сила притяжения приведет в колебательное движение пленку и окружающий ее воздух, то есть создаст звук.

На мысль о том, что электростатический излучатель для небольшого маломощного громкоговорителя или телефонов легко сделать в любительских условиях, навел старый учебник по электроакустике. Там был описан телефон с ненатянутой мембраной, свободно лежащей между двумя перфорированными металлическими пластинами. Необходимый зазор получался из-за естественных неровностей пленки.

Воспользовавшись этой идеей и разыскав в «запасах» пару одинаковых перфорированных пластин из фольгированного гетинакса, еще в начале 2001 г. удалось провести несколько вполне успешных опытов. Размеры пластин были 160x180 мм, каждая содержала множество равномерно распределенных по площади отверстий диаметром 2 мм. По счастью, пластины имели небольшую естественную вогнутость со стороны фольги (вероятно, от старости), поэтому никаких разделительных прокладок не понадобилось.

Конструкция излучателя показана на рисунке 2. Первый рисунок (рис. 2а) дает фрагмент конструкции в увеличенном виде.

Пластины 1 располагаются фольгой друг к другу, между ними вкладывается лист металлизированной пластиковой пленки 2 (металлизация справа), и вся система скрепляется винтами 3 по углам (рис. 2б).

Использовалась пленка от цветочных букетов, толщина ее оказалась равной 35 мкм. Под винты следует положить изолирующие шайбы, а от фольги пластин сделать выводы 4, тоже из медной фольги, которые послужат выводами громкоговорителя.

Другой вариант — сделать на пластинах выступы, не совпадающие при сборке излучателя, тогда провода припаиваются прямо к фольге на выступах. Заусениц, задиров, паек или других подобных выступающих неоднородностей на поверхности, соприкасающейся с пленкой, быть не должно, при необходимости они убираются наждачной бумагой.

В том случае, если естественной вогнутости у пластин нет, по периметру устанавливается прокладка из тонкого картона 5 с той стороны пленки, где нет металлизации. Несколько картонных кружков 6 той же толщины целесообразно приклеить и в середине пластины. Они создадут необходимый зазор, «выведя из строя» очень незначительную площадь излучателя. Собственно говоря, фольгированная пластина, расположенная со стороны металлизации пленки, нужна только для хорошего контакта с последней, а также для защиты пленки от механических повреждений.

Чтобы ослабить эффект акустического короткого «замыкания», изготовленный излучатель следует установить в какой-либо корпус или на отражательную доску. Очень удобно использовать полированную боковую стенку корпуса старого цветного телевизора. В ней уже имеется подходящее прямоугольное отверстие, закрытое декоративной решеткой.

В. ПОЛЯКОВ, профессор

(Окончание следует)

ПОДРОБНОСТИ ДЛЯ ЛЮБОЗНАТЕЛЬНЫХ

Теория нашего простейшего громкоговорителя несложна: приложенное напряжение U создает поле напряженностью Е = U/d. На заряд q в этом поле действует сила F = q∙E. А звуковое давление, создаваемое громкоговорителем у самой мембраны: р = F/S, где S — площадь мембраны. Делим на площадь и получаем р = q∙E/S. Величина σ = q/S называется поверхностной плотностью заряда (считаем, что заряд распределен по поверхности пленки-мембраны равномерно). Тогда р = σ∙Е. Поверхностная плотность заряда непосредственно связана с напряженностью поля: ε₀∙Е = σ, где ε₀ = 8,85∙10^-12 Ф/м — электрическая константа. Окончательно имеем: р = ε₀∙Е². Выражение справа соответствует удвоенной объемной плотности энергии электрического поля, именно ей и пропорционально звуковое давление!

Вот почему надо стараться увеличить напряженность поля (напряжение между пленкой и пластиной) и уменьшать зазор d между ними. Предел накладывает электрическая прочность воздуха — слишком большая напряженность поля вызывает тихий или даже коронный разряд.

Внимательный читатель мог заметить, что звуковое давление пропорционально квадрату напряженности поля, следовательно, и приложенного напряжения U.

Оно не зависит от полярности U, это и заставляет использовать, кроме звукового, еще и постоянное поляризующее напряжение. Для уменьшения «квадратичных» искажений U_п выбирают намного больше U_зв.

Вопрос — ответ

Н. Н. Зинин (1812–1880)

Наши традиционные три вопроса:

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ») № 2 — 2009 г.

1. «Дальнобойнее» фонарик с параболическим отражателем, поскольку дает пучок почти параллельных лучей. Гиперболический отражатель их рассеивает.

2. Одинарные колеса обеспечивают лучшую проходимость, поскольку они идут «след в след» и дают возможность равномернее распределить нагрузку и давление на грунт.

3. Человек-невидимка, невидимый на Земле, будет видим на Луне, поскольку там нет атмосферы и коэффициент преломления световых лучей в теле невидимки и окружающем пространстве будет различным.

* * *

Поздравляем с очередной победой нашего неоднократного призера Владислава ДИДЕНКО из Краснодара. Он получает иллюстрированную энциклопедию мотоциклов.

Близок был к победе Михаил Бахтин из с. Елховка Самарской обл.

* * *

_{А почему? Откуда деревья знают где верх и где низ? Кто изобрел граммофонную пластинку? Давно ли хлопок стал культурным растением? Какими изобретениями мир обязан древнему Китаю? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Школьник Тим и всезнайка из компьютера Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателей журнала приглашаем заглянуть в Брюгге, один из самых красивых и романтичных городов Европы.}

_{Разумеется, будут в номере вести «Со всего света», «100 тысяч «почему?», встреча с Настенькой и Данилой, «Игротека» и другие наши рубрики.}

_{ЛЕВША Первый военно-транспортный вертолет для переброски техники и десантных групп, построенный еще в начале пятидесятых годов прошлого века, удивлял зарубежных специалистов своими размерами и необычной по тем временам продольной компоновкой. Историю этой машины вы узнаете из статьи и сможете выклеить ее бумажную модель.}

_{Начинающие радиолюбители познакомятся с НЧ-микросхемами и смонтируют высококачественный усилитель для своего FM-приемника.}

_{Юные механики построят по нашим рекомендациям действующую модель бесколесного вездехода ГАЗ-66, способного преодолеть и болотистую топь, и водную преграду.}

_{Вы найдете в журнале очередную головоломку В. Красноухова и, конечно, узнаете итоги конкурса «Хотите стать изобретателем?».}

* * *