В соревновании с Америкой за освоение космоса 27 мая 1954 года конструкторы-ракетчики С.П. Королев и М.К. Тихонравов направили в правительство докладную записку «Об искусственном спутнике Земли», где рассказали о возможности запуска. И получили распоряжение заняться исполнением проекта.

Поначалу Королев и его сотрудники планировали отправить на орбиту «объект Д» — уникальную научно-исследовательскую лабораторию весом в 1327 кг! Но американцы наступали на пятки. И тогда Королев решил послать для начала на орбиту спутник попроще, массой не более 100 кг.

Руководство работами по конструированию и изготовлению «ПС-1» («Простейший спутник первый») поручили двум инженерам — Михаилу Хомякову и Олегу Ивановскому. Головной обтекатель ракеты, защищающий спутник от воздействия окружающей среды, спроектировала группа Сергея Охапкина.

Конструкторы пришли к выводу, что выгоднее всего придать спутнику форму шара, чтобы при меньшей поверхности оболочки наиболее полно использовать внутренний объем. Внутри спутника разместили 2 радиопередатчика с частотой излучения 20,005 и 40,002 МГц, другую аппаратуру. В итоге весь спутник весил 83,6 кг.

Вечером 20 сентября 1957 года на Байконуре состоялось заседание специальной комиссии по запуску спутника, где все службы подтвердили готовность к старту. А спустя еще несколько дней, 4 октября 1957 года в 22 часа 28 минут по московскому времени, ракета-носитель «М1-1СП» стартовала и вскоре вывела спутник на орбиту с наклонением 65,1°, высотой в перигее 228 км и максимальным удалением от поверхности Земли 947 км. На каждый виток вокруг Земли он тратил 96 минут 10,2 секунды.

Это известие произвело в США эффект разорвавшейся бомбы. Президент Д.Эйзенхауэр срочно прервал свой отпуск и 7 ноября выступил по всем американским телеканалам с обещанием, что вскоре Соединенные Штаты запустят свой спутник. При этом он выглядел, как человек, допустивший серьезный просчет и вынужденный срочно исправлять свою ошибку. А наши ученые и инженеры, не остановившись на достигнутом, вскоре послали в космос и второй спутник, и третий… Но это уже другая история.

Схема расположения аппаратуры в «ПС-1»:

_{1 — термореле; 2 — радиопередатчик; 3 — барореле; 4 — термоввод; 5 — антенна; 6 — блок питания; 7 — разъем; 8 — контакт; 9 — вентилятор; 10 — диффузор; 11 — дистанционный переключатель; 12 — термоэкран.}

Станислав СЛАВИН

КОСМИЧЕСКИЕ КОСТЮМЫ для лечения детских болезней используют врачи специализированного санатория «Ромашка» в Пятигорске. Как сообщил журналистам главный врач санатория Александр Виноградский, в распоряжение специалистов поступили первые пять специализированных костюмов, которые на орбите используются для имитации гравитации. В космосе они помогают сохранить здоровье космонавтам, а на земле оказались очень полезны для лечения детского церебрального паралича и еще около полутора десятков различных заболеваний нервной системы и опорно-двигательного аппарата.

Понятие «бронепоезд», как известно, уходит своими корнями далеко в глубь истории. Так, российские специалисты практически одновременно с прокладкой новых стальных путей в первой половине XIX века задумались над идеей создания «артиллерии на рельсах».

Если разместить на специальных площадках артиллерийские орудия с расчетом и боезапасом, то поезд превратится в грозную ударную силу. Одним из первых до этого додумался капитан русской армии Г. Кори. В 1847 году он завершил разработку проекта передвижной крепости нового типа. Пояснительная записка к проекту была насыщена множеством остроумных идей. Некоторые из них и поныне поражают своей неординарностью.

Кори додумался, например, поставить свою артиллерию на железную дорогу, прикрытую бруствером, так чтобы передвижную батарею можно было перемещать незаметно для противника, «уклоняясь от круга действия неприятельских орудий»… А то и вообще защитить железнодорожные пути железобетонными щитами и стенами, в которых сделать амбразуры для стрельбы.

Крепость Кори по замыслу превосходила все известные проекты зарубежных инженеров. Однако его идеи так и не нашли применения. Тем не менее, идея создания передвижной крепости на рельсах снова и снова возникала в умах военных инженеров. Известно, например, что бронепоезда широко использовали в Первую мировую и Гражданскую войны. Сказали они свое веское слово и в ходе Великой Отечественной войны. А когда были созданы ракеты, для их пуска военные решили использовать те же железнодорожные платформы.

Так, в начале 60-х годов XX века был создан подвижный железнодорожный ракетный комплекс для баллистических ракет средней дальности Р-12. Состав из 20 вагонов, из которых шесть представляли собой пусковые установки, а остальные — средства обеспечения, должен был курсировать по железнодорожной сети страны, время от времени останавливаясь в заранее намеченных точках.

Однако на практике оказалось, что из-за большого времени подготовки ракет к пуску такой вариант малопригоден. Тем не менее, М.К. Янгель, руководитель КБ «Южное», периодически возвращался к этой идее, вместе с коллегами из других организаций разрабатывая все новые варианты комплекса.

Так, с появлением твердотопливных ракет РТ-21 и РТ-22 в Конструкторском бюро специального машиностроения (КБСМ, г. Ленинград) было разработано несколько вариантов пусковых установок, одна из которых в 1969 году даже дошла до стадии аванпроекта.

После кончины Янгеля разработку ракетного комплекса продолжил В.Ф. Уткин, под руководством которого в ноябре 1982 года был создан эскизный проект ракеты РТ-23УТТХ и боевого железнодорожного ракетного комплекса (БЖРК). 20 октября 1987 года первый ракетный железнодорожный полк заступил на боевое дежурство в районе г. Костромы, к середине 1988 года было развернуто уже полдюжины таких полков, а к 1999 году их три ракетные дивизии скрытно несли боевое дежурство в стране.

В США в начале 70-х годов XX века тоже делались попытки установить на железнодорожные платформы межконтинентальные баллистические ракеты «Минитмен», однако эти проекты так и не были реализованы.

За океаном не было такой богатой практики по строительству железнодорожных артиллерийских систем, как у нас, и американцы предпочли размещать ядерные заряды на субмаринах. К числу достоинств боевого железнодорожного ракетного комплекса, вооруженного межконтинентальными баллистическими ракетами (СС-24 «Скальпель» по терминологии НАТО), специалисты относят его высокую боевую готовность. Экспресс стратегического назначения всегда в состоянии осуществить запуск ракеты в течение нескольких минут после получения приказа. Для этого ему всего лишь нужно сделать остановку на любом участке пути и открыть ракетные люки. А после пуска боевой железнодорожный комплекс способен быстро уйти от ответного удара противника, используя широкую сеть российских железных дорог.

Американцы были настолько обеспокоены неуязвимостью БЖРК, что по договору ОСВ-2 потребовали их уничтожения в первую очередь.

А. ПЕТРОВ

В самом деле, за последние полвека средняя скорость надводных судов почти не изменилась и составляет примерно 11 узлов (20 км/ч). Конечно, все это время ученые искали возможности для улучшения мореходных и скоростных качеств кораблей.

Так, суда с подводными крыльями, корабли на воздушной подушке развивают скорость 60–70 и более километров в час. Однако они и топлива расходуют примерно на 40 % больше, чем обычные. Кроме того, из-за конструктивных особенностей они имеют водоизмещение не более 400–500 тонн, а стало быть, не способны перевозить большие партии грузов.

Современные катера-глиссеры разгоняются до 300–400 км/ч, но могут перевернуться из-за небольшого порыва ветра, как это произошло, например, в рекордном заезде Кэмпбелла еще в 70-е годы прошлого века. Глиссер разбился, а гонщик погиб.

Получается, что, повышая управляемость и устойчивость, приходится жертвовать скоростными качествами. И сегодня мировой флот составляют в основом суда водоизмещающего типа с движителями, расположенными в кормовой части.

Но насколько это рационально? Исследования последнего времени показали, что в районе кормы возникает зона пониженного давления, в то время как на носовую часть действуют соответствующие силы лобового давления. Преодолевая его и раздвигая массу воды, корпус судна создает систему волн, приводящую к появлению мощного дополнительного сопротивления. Да добавьте к этому еще и силы трения. Получается, что развитие скорости требует значительных энергетических затрат: на одну лошадиную силу приходится порядка трех литров дизельного топлива в час.

Конечно, кораблестроители ищут способы снижения сопротивления движению судов. И некоторых результатов им удается добиться путем совершенствования формы корпуса. Например, практически все современные суда имеют характерные «наплывы» на носу. Они, как показала практика, позволяют экономить примерно 5 % топлива. Но этого, конечно, мало…

Не толкать, не тащить…

Недавно специалисты санкт-петербургского Физико-технического института им. А. Ф. Иоффе предложили пересмотреть традиционные подходы в судостроении и расположить движители в носовой части судна.

Такое техническое решение в легковом автомобилестроении дало возможность упростить конструкцию авто, отказавшись от длинного карданного вала, а также повысить управляемость. Ну, а что даст такой подход судостроителям?

В новой конструкции движители располагаются в носовой части корпуса (см. рис.). При этом на пути корабля возникает специфический прогиб водной поверхности, создающий зону пониженного давления, что приводит к появлению сил кормового давления, помогающих движению. Таким образом, снимается принципиальное ограничение скорости, обусловленное сопротивлением волн. «Переднеприводные» суда, как обещают питерцы, смогут не ходить, а бегать со скоростью более 100 км/ч.

Новый технический подход, по мнению разработчиков, применим как на скоростных катерах малого размера, так и крупных транспортных судах. Военные корветы и фрегаты можно будет сделать более скоростными и потому менее заметными для радаров противника. Энергозатраты же при этом снизятся вдвое — до 1,5 литра дизельного топлива на одну лошадиную силу в час. Это позволит уменьшить вредные выбросы в окружающую среду. А повышение маневренности судов позволит избежать многих аварий.

Правда, от теории до практического воплощения замысла лежит еще долгая дорога. Исследователи только закончили обоснование физических эффектов. Необходимо еще провести эксперименты на полномасштабных моделях и натурные испытания.

Схема движения судна с носовым движителем. Как видите, появляются дополнительные силы, обеспечивающие такому судну более высокую скорость при той же мощности двигателей.

В проекте у российских корабелов значатся и катамараны военного назначения.

На старте — полимараны

Тем временем еще один интересный пример для творческого осмысления кораблестроители получили от авиаторов. Помните, авиация начинала свой путь с создания трипланов и бипланов. Зафиксированы даже случаи построения аэропланов с четырьмя парами плоскостей, расположенными друг над другом, как полки в этажерке.

Однако от «этажерок» в воздухе отказались еще в начале прошлого века. Лишние плоскости, создавая излишнее сопротивление, мешали наращивать скорость. А вот в судостроении наоборот. Лишь четверть века тому назад в мореходстве обратили внимание на катамараны и тримараны, то есть суда с 2–3 корпусами вместо одного.

Впрочем, если быть точнее, подобные лодки издавна известны на островах Полинезии. Но там один или два балансира по бокам основного корпуса просто придают дополнительную устойчивость лодчонкам, на которых местные жители рискуют выходить на рыбную ловлю в океан.

Современные же кораблестроители, повторим, обратили внимание на многокорпусные суда сравнительно недавно. Сначала они стали строить парусные гоночные яхты с несколькими корпусами, которые показали отменную устойчивость, хорошие скоростные и мореходные качества.

Первые тримараны нового поколения уже появились на стоянках ВМФ США.

Потом дело дошло и до строительства боевых кораблей специального назначения. Оказалось, что катамаранам и тримаранам легче придать такие формы, чтобы они меньше были заметны на экранах радаров. Кроме того, многокорпусные корабли развивают высокую скорость с меньшими энергозатратами и имеют широкую палубу, на которой можно разместить, например, вертолеты или иные летательные аппараты. Говорят, в проекте существует даже авианосец-тримаран, который будет обладать рядом преимуществ по сравнению с существующими плавучими аэродромами.

В Северодвинске, где раньше строили атомные подлодки, готовы приступить и к закладке таких вот океанских мегаяхт нового поколения.

Тримаран на биотопливе

Наконец, весьма оригинальный тримаран недавно был построен в Новой Зеландии. Один из его создателей — инженер Пет Бетьюн — не только создал судно необычных очертаний, на котором он собирается совершить кругосветное путешествие, но и придумал необычный способ заправки его двигателей.

Разработка новозеландца называется Earthrace. Тримаран имеет длину 24 м и ширину 7 м. Благодаря отличной обтекаемости судно имеет возможность на одной заправке (10 т горючего) преодолеть до 6000 км! Причем в качестве топлива можно использовать не бензин или соляр, а биотопливо, в качестве сырья для которого годится даже растительное масло.

Бетьюн планирует обойти вокруг земного шара за 65 суток, развивая скорость до 90 км/ч. На это вполне способны два судовых дизеля мощностью по 540 л.с. каждый.

Тримаран Earthrace готов к кругосветному плаванию.

Г. МАЛЬЦЕВ

Описать все известные человеку 1,8 млн. видов животных, растений, грибов и простейших организмов в единой «Энциклопедии Жизни» решили ученые Гарвардского университета, Смитсоновского института, Лаборатории морской биологии и других ведущих научных учреждений США.

«Это будет своего рода интерактивный зоопарк, — рассказал журналистам исполнительный директор проекта Джеймс Эдвардс. — Благодаря ему, мы сможем по-новому оценить бесконечное разнообразие жизни на Земле, найдем пути ее сохранения».

По словам Эдвардса, новая интернет-энциклопедия будет одинаково полезна и школьникам, и исследователям-биологам, а также воодушевит ученых-любителей, чьи замечания и дополнения будет рассматривать специальная комиссия.

Для завершения проекта, который включает в себя исчерпывающие научные описания видов, их изображения, звуковую и видеодокументацию, карты и графики, перекрестные ссылки из научных журналов, потребуется около десяти лет. По истечении этого срока в «Энциклопедии Жизни» будет насчитываться 300 млн. виртуальных страниц, полагают ее авторы.

Финансирование этого необычного издания взяли на себя благотворительные организации. Так только на ближайшие два года «Фонд Джона и Кэтрин Макартур» выделил грант размером в 10 млн. долларов.

ГЕНЕТИКА ЖИВЫХ ЧАСОВ. Биологические часы человека могут иметь цикл в 27 часов, установили ученые. Феномен «совы», заставляющий многих людей засыпать очень поздно и с трудом вставать утром, имеет генетическую основу, сообщает британская газета «Дейли телеграф». Он вызван особенностями одного из генов организма, который отвечает за расщепление протеинов в клетках головного мозга. В результате у людей, живущих по удлиненному циклу, период активности более длителен, что сказывается на их способности бодрствовать и продуктивно работать в ночные часы.

Интересно, что наряду с суточным, по словам профессора университета Эдинбурга Джеральда Линкона, человеческий организм имеет и годовой цикл, равный 10 месяцам.

За работой собак-детекторов наблюдает президент США Дж. Буш.

«Пластилиновые» собаки

Российские и иностранные авиакомпании прилагают все усилия, чтобы защитить пассажиров от терактов. Многие стараются придумать что-то новое. Недавно «Аэрофлот» открыл собственный кинологический центр. Собаки, которые помогают сотрудникам «Аэрофлота», необычные. Это помесь шакала и оленегонной лайки. Выведение новой породы началось еще в 70-е годы прошлого века. Впрочем, пока говорить о новой породе рано. Это скорее генофонд для будущей породы. Так что не случайно новые гибриды иной раз называют «пластилиновыми», подчеркивая их пластичность, готовность к дальнейшим переменам.

Шакала выбрали потому, что у него очень хорошее обоняние, острота которого не зависит от сезона и погоды на улице; оленегонных лаек — за то, что не боятся морозов. Гибриды получились очень дружелюбными, но без устойчивой внешности: одни собаки — рыжие, другие — бело-серые.

Сейчас в кинологической службе «Аэрофлота» около 20 собак. Они живут в железных домиках, стоящих прямо на улице. Когда собак выпускают из их жилища, они с большим удовольствием рвутся работать. А если будут бегать по территории, то потом не захотят работать, объясняют сотрудники службы авиационной безопасности.

«Живой детектор» в действии.

Чтобы продемонстрировать, как питомцы работают, одну из собак выводят из домика и подводят к чемоданам. Собака быстро «вычисляет» тот из них, в котором лежит небольшой мешочек с взрывчатым веществом, и начинает требовать лакомство — заработала. Кормят четвероногих друзей не слишком обильно — перекормленные собаки становятся ленивыми.

В Шереметьеве круглосуточно дежурят две-три аэрофлотовские собаки. Они проверяют подозрительный багаж и вещи, которые пассажиры хотят взять с собой в салон. В прошлом году обслужили 596 рейсов «Аэрофлота».

Четвероногие миноискатели

Если собаки, ищущие в багаже пассажиров наркотики или пластиковую взрывчатку, — обычная картина в современных аэропортах, то что бы вы сказали, увидев на поводке, скажем, хомяка или свинью?..

Тем не менее, как полагают эксперты германского фонда «Люди против мин», на роль «живого миноискателя» лучше всего подходят гигантские африканские хомяки. Эти грызуны, достигающие веса в 1,5 кг, обладают гораздо более тонким нюхом, нежели собаки. Эксперименты, проведенные в университете бельгийского города Антверпена, показали, что хомяки хорошо поддаются дрессировке.

Вскоре первые 8 хомяков-миноискателей, прошедших трехмесячный курс тренировки, будут использованы для розыска мин в Танзании. Говорят, что они способны различать на нюх до полутора десятков видов мин. Выпускать животных на поле будут на длинном поводке. Как только хомяк найдет мину, это сразу становится понятно дрессировщику. Подошедшему инструктору остается пометить это место специальным флажком и продолжать поиск.

Французские специалисты полагают, что для поисков мин могут пригодиться также свиньи. Во Франции специально тренированных хрюшек используют для поисков трюфелей — ценных грибов, произрастающих под землей. Но коль свинья может обнаружить трюфель, она сможет обнаружить и пластиковую взрывчатку. Все дело лишь в тренировке…

Свинья может искать не только грибы-трюфели, но и мины.

На схеме представлено строение носовой полости различных животных и человека.

А — схема строения обонятельной сенсиллы насекомого:

_{1 — пора, 2 — полость сенсиллы, 3 — отростки дендрита, 4 — кутикула, 5 — оболочка дендрита, 6 — ресничный сегмент, 7 — дендрит рецепторной клетки, 8 — аксоны;}

Б — увеличенная антенна самца бабочки-сатурнии (слева). Увеличенный сегмент антенны с боковыми ветвями и обонятельными сенсиллами (справа);

В — полость носа человека (вид сбоку):

_{1, 2, 3 — верхняя, средняя и нижняя носовые раковины;}

Г — схема строения обонятельного эпителия позвоночного животного:

_{1 — слой слизи, 2 — обонятельные жгутики, 3 — опорная клетка, 4 — рецепторная клетка, 5 — базальная клетка, 6 — аксоны рецепторных клеток.}

Крысы «под ружьем»

Ну а американские специалисты хотят использовать еще и крыс. «Эти юркие и сообразительные животные, — утверждают сотрудники Университета штата Нью-Йорк, — способны проникнуть в самые потаенные закоулки, например, судовых и автомобильных контейнеров, чтобы отыскать там взрывчатку или наркотики». А чтобы направить животных по нужному маршруту, исследователи вживили в крысиные мозги микрочипы и стали передавать на них управляющие сигналы по радио.

Этими работами сразу же заинтересовался Пентагон. И теперь работу ученых финансирует Управление перспективных исследований (ДАРПА) министерства обороны США, вложившее в проект уже 25 млн. долларов. За день крыса может преодолеть более 10 км. С помощью команд, посылаемых с портативного компьютера на расстояние до 500 метров, ее можно заставить сворачивать направо и налево, преодолевать подъемы, спускаться в ямы, продвигаясь куда проворнее любого, даже самого совершенного, робота. При этом вся «система наведения» размещается в рюкзачке на спине крысы.

Американские военные, которые намерены взять на вооружение крыс «с дистанционным управлением», видят для них широкое поле применения. «Крысороботы» смогут, например, эффективно разыскивать мины, поскольку, как известно, у этих животных чуткий нюх, а сама крыса весит недостаточно для того, чтобы сработал взрыватель. Не менее перспективно использование крыс для поиска людей в завалах после бомбардировок или стихийных бедствий, полагает руководитель работ доктор Джон Чэпин.

Крыс тоже собираются поставить под ружье.

Вместе с тем специалисты признают, что, прежде чем они смогут отчитаться о полном успехе, нужно еще немало поработать. В первую очередь следует наладить надежную видеосвязь, чтобы оператор мог видеть то же самое, что и крыса на своем маршруте. Тогда он сможет эффективно управлять «живым роботом».

Публикацию подготовил В. ЧЕРНОВ

Кстати…

США собирались использовать специально тренированных животных в войне с Ираком. Так, 2000 закупленных в Марокко «боевых обезьян» предполагалось использовать для обезвреживания минных полей. Однако до практического использования обезьяньих подразделений дело, к счастью, не дошло.

Не пригодились военным также и куры, клетки с которыми эксперты предлагали использовать как своеобразный индикатор отравляющих газов. Подобно тому, как канарейка обнаруживает на угольных шахтах примеси газов, курица также может немедленно реагировать на содержание в воздухе продуктов горения нефти, химических и биологических веществ. А американцы опасались, что доведенный до отчаяния Саддам Хусейн отдаст приказ применить химическое и бактериологическое оружие.

В иракской войне США собирались использовать в качестве средств связи и индикаторов химической опасности голубей.

БИОТОПЛИВО ИЗ СОЛОМЫ создали ученые из Института физико-химической техники Академии наук Китая. Исследователи провели опыты на 15 видах биомассы, включая солому риса и пшеницы, стебли хлопка, бобов, кукурузы, батата, орешника и масличных культур. При экспериментах также использовали листья и древесные опилки. В результате исследователям удалось получить синтетическое топливо, которое по ряду качеств не уступает дизельному.

МАТЕРИАЛ ДЛЯ СКАФАНДРОВ, в которых китайские космонавты впервые выйдут в открытый космос, разработали ученые КНР. Уже изготовлено 300 кв. м суперпокрытия из синтетических волокон, которое не горит и не пропускает радиацию. Кроме того, материал защитит космонавтов от резких перепадов температур, а также от возможных ударов мелких обломков метеоритов. Скафандр будет оборудован специальным двигателем, позволяющим свободно перемещаться в открытом космосе. Запас кислорода рассчитан на 7 часов.

ПЕРВЫЙ В МИРЕ органический электролюминесцентный дисплей разработали специалисты японской корпорации Sony. Толщина нового экрана, изготовленного на основе полимерной пленки, не превышает 0,3 миллиметра. А его свечение достигается благодаря пропусканию электрического тока через особое вещество, которое под воздействием напряжения испускает свет. Как ожидается, следующим шагом корпорации Sony станет создание телевизора с самым тонким в мире экраном.

СОЛНЕЧНАЯ СУМКА. В связи с массовым переходом фотолюбителей и профессионалов на цифровые камеры меняется и их снаряжение. Британская компания Dunhil выпустила на рынок сумку, на внешней поверхности которой установлена батарея солнечных фотоэлементов. Внутри же сумки размещен компактный аккумулятор, запасающий электроэнергию и позволяющий подзаряжать фотоаппараты, видеокамеры, плееры и мобильники.

Единственный недостаток устройства — его цена. Желающему прибрести передвижную электростанцию придется выложить 600 фунтов (около 1300 долларов США).

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПОЛЫ предлагают настилать специалисты фирмы «Дюпон», создав материалы CОRIAN и ZODIAQ, которые не имеют пор, где могли бы укрываться болезнетворные микробы. Такие покрытия предназначаются в первую очередь для операционных блоков и так называемых чистых комнат на микроэлектронном производстве, где особенно важна стерильность.

БЕГАТЬ ПО ПОТОЛКУ, СЛОВНО МУХИ, будут строители, спелеологи и все те, кто воспользуется новой разработкой немецких исследователей. Взяв за основу устройство лапок мухи, покрытых мельчайшими волосками, с помощью которых насекомое цепляется за мельчайшие неровности на стене или потолке, ученые пытаются создать аналогичные материалы и приспособления.

Как показал уже первый этап исследований, муха надеется не только на силы трения, но и на микроприсоски, которые позволяют ей удерживаться, например, на стекле или иной совершенно гладкой поверхности. Однако одно дело знать, как устроена та или иная «конструкция» природы, и совсем другое — создать ее точный технический аналог.

Пока люди с присосками не могут похвастаться той резвостью, которой обладают мухи. А вот японским коллегам немецких исследователей уже удалось создать на том же принципе 6-ногий робот Asterisk («Звездочка»). Он быстро бегает по лаборатории Arai университета Осаки и даже способен карабкаться по решеткам вниз «головой».

МИНИ-СУБМАРИНЫ на одного или двух человек созданы в Голландии. С их помощью можно совершать подводные путешествия продолжительностью 150 минут на глубине до 45 метров, перемещаясь со скоростью 3 и 4 морских узла соответственно. Длина одноместной лодки 2,7 метра, а двухместной — 3,4 метра. На подлодках обеих модификаций установлены электрические двигатели, гарантирующие их экологическую безвредность. Ну и на всякий случай внутри каждой лодки есть аварийный запас кислорода на 36 часов.

В жизни каждого человека наступают моменты, когда хочется, чтобы сказочно повезло. Например, чтобы на экзамене попался билет, который хорошо знаешь. Или выиграть в лотерею миллион, или чтобы дом пошел под снос и вместо комнаты в коммуналке на окраине дали квартиру в центре.

Увы, счастливчики, получившие невиданное наследство, встречаются только в кинокомедиях, но человека нельзя заставить отказаться от несбыточных желаний.

Вот наглядный пример из моей жизни. Я завидовал Славке Дементьеву. На всех лекциях этот спортсмен-крепыш сидел рядом с самой красивой девушкой факультета, Алисой Воробьевой. Голубоглазая блондинка теребила мне душу с первого курса и, казалось, совсем не замечала. Да и какой смысл обращать внимание на худощавого брюнета, которому время от времени приятели Дементьева приклеивали на спину тетрадный листок с обидным английским словом «Loser!». Зачем ей смотреть на того, у кого нет ни цветного пояса по айкидо, ни дара речи при попытке поговорить с девушкой. Единственное, в чем я преуспел, — я умел мечтать.

В моих фантазиях Алиса попадала в плен к коварным пришельцам или шайке бандитов. Она была принцессой проклятого королевства и капитаном звездолета, терпящего бедствие в отдаленной части Галактики.

Каждый раз я отправлялся в поход. Был крутым спецназовцем, посланным Верховным Советом человечества для спасения прекрасной Алисы из хищных лап чужих, и отважным героем — грозой всего преступного мира. Перевоплощался в Ивана-царевича, разил мечом гоблинов, орков, драконов и злых волшебников королевства, спасая принцессу. Становился опытным пилотом Галактической Службы Спасения и отправлялся в поиск на скоростном перехватчике, чтобы вернуть Алису и ее экипаж на планету Земля.

В тот день я мысленно стер из реальности образ Славика и поставил себя на его место. Как Алиса мне улыбалась! Кивала, соглашаясь с тем, что говорю, и смеялась в ответ на шутки. Голова шла кругом. Я совершенно не обращал внимания на нашего философа Андрея Васильевича Красноусова, читающего лекцию о ученых греческих мужах, заложивших основы философских учений.

Лекция только началась, до спасительного звонка оставалось еще много времени. Андрей Васильевич был в меру строг и всем своим серьезным видом подчеркивал, что к его предмету нужно относиться с трепетом. Мы, студенты, не разделяли его позиции, но сидели тихо.

Схлопотать «неуд» накануне месячной аттестации никому не хотелось. Иногда из ряда в ряд шелестели записки, когда преподаватель поворачивался к доске. Но это обычное дело. Удел откровенно скучающих студентов пускать бумажные истребители в беспилотный полет по аудитории или малевать что-нибудь на последних страницах тетради для конспектов.

Я ни разу не делал ни того, ни другого, а просто мечтал о прекрасной однокурснице. Как ни тяжело было признаваться самому себе, реальных шансов даже на приятельские отношения с ней у меня не было, тем более что за спиной Дементьева всегда маячил его друг Витя, хулиган, каких мало. Так что оставалось только мечтать, что я, собственно, и делал, время от времени бросая осторожные взгляды в сторону вышеупомянутой компании.

Как раз в один из таких моментов скомканный лист бумаги неприятно стукнул мне по затылку, чиркнул по уху и угодил точно в правую руку. Я обернулся в надежде увидеть «снайпера», но так и не смог определить, кто бросил в меня бумажный снаряд. Недолго думая, я опустил глаза вниз и развернул мятый листок.

Записка? Так и есть!

Я пробежал глазами по тексту, который мне показался очень странным. Содержание послания было таким:

Свет распространяется прямолинейно, и пуля начальную часть своей траектории пролетает почти прямолинейно. Это навело изобретателей на мысль соединить ствол пистолета с лазером таким образом, чтобы оси луча и ствола были параллельны, а световое пятно лазера указывало на место попадания пули.

В конце 1980-х годов в США сделали первый пистолет с лазерным прицелом. Но на первых порах лазер был велик, конструкция получилась громоздкой и успеха не имела. Но через три года появился крохотный твердотельный лазер (тот самый, что применяется сегодня в лазерных указках), и лазерный прицел стало возможно поставить на любой пистолет.

Когда такой прицел хорош

Статистика показывает, что большинство поединков с участием пистолета проходит на дистанциях 5 — 10 м. В этих условиях яркая точка достаточно точно указывает место возможного попадания. «Возможного» потому, что спуск нужно нажать плавно, а рука не должна дрогнуть при выстреле. В бою соблюсти эти правила трудно.

Профессионалы из полиции и секретных служб зачастую находят лазерный прицел излишним. Лишь только полиция Гонконга поголовно снабжена пистолетами с такими прицелами. Сколь же часто в «поединках» ими используются лазеры — неизвестно.

Когда он не нужен

На винтовках лазерные прицелы применяют нечасто. Все дело здесь в чистой физике. Если на свет сила тяготения почти не действует и он распространяется прямолинейно, то на пулю она действует достаточно заметно. Поэтому пуля движется по инерции в направлении выстрела и одновременно падает.

Допустим, мы произвели выстрел горизонтально, прямой наводкой. Для простоты забудем на время о сопротивлении воздуха и вообразим, что пуля летит в пустоте. Время ее полета t получим путем деления расстояния L на скорость V вылета пули из дула пистолета. t = L/V

К этой скорости добавится скорость, приобретенная за счет падения. Смещение пули h можно подсчитать по формуле равноускоренного движения. h = g∙t²∙/2.

Сделав подстановку, получаем h = g∙L²/V²/2.

Из этой формулы видно, что смещение h сильно зависит от расстояния и начальной скорости пули (соответствующие величины возведены в квадрат!).

Рассмотрим численные примеры. Пуля, выпущенная из короткоствольного пистолета со скоростью 300 м/с, пролетев 6 м (наиболее вероятное расстояние боевого столкновения), сместится вниз всего на 5 мм и практически точно попадет в лазерный «зайчик». Но уже при стрельбе на 100 м пуля окажется на 0,5 м ниже зайчика! Чтобы попасть в цель, это смещение надо «угадать» или мысленно рассчитать. Вот почему не все профессионалы рвутся доверять свою жизнь такому оружию. Однако есть среди них и такие, кто вполне сроднился с лазерным прицелом и старается вступать в бой только с ним.

Для снайперской винтовки такой простейший прицел и вовсе бесполезен. Так, одна из лучших снайперских винтовок австрийской фирмы «Стайер» посылает оперенную подкалиберную пулю, точнее вольфрамовую стрелу, со скоростью 1400 м/с. На расстоянии 2000 м она пробивает 40-мм стальную броню, после чего высвобождается энергия кристаллической решетки вольфрама и происходит сильнейший взрыв. Если на такую винтовку поставить «лазерную указку», луч которой параллелен оси ствола, то мы увидим, что пуля за секунду полета успеет снизиться как минимум на 10,5 м! Ясно, что такое «целеуказание» бесполезно, а потому и не применяется. Правда, есть сообщения о лазерных прицелах-целеуказателях более сложных. Они учитывают наклон ствола к горизонту, определяют расстояние до цели и точно выставляют положение лазерного пятна на ней. Однако такие конструкции пока не вышли из стадии экспериментов.

Потомок рогатки

Самый потрясающий результат был получен при установке лазера на… рогатку. Из нее с 10 м удается попасть в карандаш и расколоть его. Разумеется, просто приладить к рогатке лазер было бы бесполезно. Ведь неизвестно, как и в какую сторону рука потянет резинку. Направление силы натяжения ни при каких обстоятельствах не будет параллельно лучу.

Лазерная рогатка напоминает обычную чисто внешне, да и то весьма отдаленно. По сути же своей это двухосный шарнир Кардана, к которому прикрепили резинку и лазер. И теперь, куда бы рука ни потянула резинку, шарнир разворачивается по двум осям и угол между силой натяжения и лучом остается неизменным, и лазер точно указывает место попадания пули.

Лазерная рогатка — едва ли не самое совершенное оружие рукопашного боя.

Сделать такое орудие достаточно сложно. Подробное описание лазерной рогатки и чертежи мы дадим на страницах нашего приложения «Левша».

Для лабораторных работ рогатка не вполне приемлема и к тому же опасна. Нам вполне достаточно пружинного пистолета, стреляющего стрелами с присоской на конце. На верхней части его ствола установим лазерную указку в оправе — отрезке металлической трубки диаметром около 20 мм. В ней сделаны шесть отверстий с резьбой М3 для установки в них регулировочных винтов. Лазер указки устанавливается в оправе при помощи двух мягких резиновых шайб, вырезанных из ластика. Сама оправа укреплена скотчем на планке-держателе, соединенной с корпусом пистолета винтами-саморезами.

Установив лазер на корпус пистолета, приступаем к регулировке положения луча относительно оси канала ствола. Фактическое положение оси канала ствола такого пистолета определяется пазом, по которому ходит толкатель стрелы.

Приложите к нему линейку и зафиксируйте ее скотчем. Затем, завинчивая или отвинчивая винты, добейтесь, чтобы луч лазера был параллелен кромке линейки. Располагая таким оружием, можно поставить лабораторную работу по определению скорости полета стрелы при горизонтальном выстреле.

Для этого закрепим пистолет в тисках, установленных на скамейке, и развернем его строго горизонтально, ориентируясь по лучу лазера. Затем измерим рулеткой расстояние и произведем выстрел по мишени. Стрела присосется к ней. После этого обведем присоску карандашом и замерим, насколько центр получившегося кружка оказался ниже центра лазерного пятна. Далее найдем скорость из уже известной нам формулы h = g∙L²/V²/2.

В этих экспериментах мы обнаружим, что одна и та же стрела будет иметь на больших расстояниях скорость меньше, чем на маленьких. Это связано с влиянием сопротивления воздуха.

Интересные результаты можно получить с определенными стрелами. А также со стрелами, снабженными бумажными крыльями. На такие стрелы, кроме силы тяжести, действует еще и подъемная сила, которая на небольшом участке делает полет почти прямолинейным.

Пружинный пистолет с лазерным прицелом позволяет понять законы стрельбы.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

Лет 50–60 назад каждый знал, что такое примус. Миллионы и миллионы людей ежедневно использовали для готовки этот латунный цилиндр с тремя изогнутыми ножками и горелкой посередине. Сейчас, как и многие предметы старины — керосиновые лампы, ручные арифмометры и ламповые приемники, — примус стал антиквариатом.

Однако найти его среди хлама в старых загородных домах вполне возможно, и если вам посчастливится, начистите его до блеска и поставьте на почетное место среди других редкостных вещей. Но прежде разберите, чтобы знать, как остроумно был устроен этот прибор.

Через верхнюю крышку бака проходила горелка, состоявшая из чашечки, форсунки и двух хитроумно переплетенных трубок. В баке находился воздушный насос. Перед началом работы примуса в чашечку наливали немного керосина и насосом быстро закачивали воздух в бак. Он собирался в верхней его части, над поверхностью керосина. Под его давлением керосин поступал в горелку и начинал бить из форсунки тончайшей струйкой. В этом момент нужно было быстро поднести к чашечке спичку.

Возникал язык пламени длиной 10–15 см. Горело оно лишь несколько секунд, но успевало нагреть трубки горелки примерно до 200–300 °C. После этого из отверстия форсунки начинал выходить перегретый пар керосина, по существу — газ. Он горел у верхней части горелки чистым синеватым пламенем, без запаха и копоти.

Устройство примуса:

_{А — вентиль для залива керосина в бак; Б — горелка; В — чашечка для заливки топлива в момент розжига; Г — воздушный насос; Д — краник для выпуска воздуха при выключении примуса.}

Первый пуск вашего примуса лучше производить на открытом воздухе. Учтите, что он может работать только на керосине, если же заправить его бензином, то будет взрыв и пожар!

Вполне может случиться, что вы стали накачивать воздух, а струйка керосина не появилась. Это значит, когда-то раньше применяли керосин низкого качества, который от нагревания превратился в кокс и забил весьма тонкое 0,2–0,5-мм отверстие форсунки. Такое случалось часто.

Для удаления кокса служил специальный инструмент-«прочищалка», состоявший из полоски жести с зажатым в ней кусочком тонкой гитарной струны. В магазинах «прочищалки» бывали редко, и обычно их делали умельцы и продавали потом по рублю. Вам же придется прочищалку сделать самостоятельно.

Возьмите полоску жести, положите на ее кончик отрезок струны и загните. Прочищалка почти готова, но работать ею пока нельзя: струна сразу же сдвинется в сторону, а сама полоска согнется. Во избежание этого положите заготовку прочищалки изгибом вниз на ровный торец доски или пня, посередине на полоску жести положите кусок стальной проволоки диаметром 2–3 мм и постучите молотком. Проволока вдавится в жесть, и получится желобок. Он придаст изделию жесткость и предохранит кусочек струны от сдвига. Таким инструментом легко прочистить форсунку примуса.

Но вот все в порядке, примус заработал, а как его погасить? Задуть? Нельзя, кухня так пропахнет парами керосина, что придется открывать двери и окна. Гасили примус, выпуская из него сжатый воздух. Для этого достаточно было повернуть специальный кран-клапан.

Ну а вообще-то разжигать примус лучше в присутствии дедушки или бабушки, помнящих тонкости этого процесса.

Примус полвека работал на кухнях, почти не имея конкурентов. Газ был редок, дровяные и угольные плиты вообще не в счет — их трудно и долго растапливать.

Была еще фитильная керосинка, но она давала сажу и копоть, а керосин в ней сгорал не полностью. Примус по сравнению с нею давал экономию керосина в 2–3 раза.

Были у примуса и недостатки: шум при работе и невозможность регулировать силу огня. Любые попытки устранить их вели к резкому увеличению стоимости прибора.

Но в конце 1940-х годов появился керогаз, соединявший в себе принцип керосинки и примуса. В нем фитиль подавал керосин на раскаленную решетку, где керосиновый парогаз горел чистым бесшумным пламенем. Керогаз допускал регулировку огня, обеспечивая дополнительную экономию топлива. Он и вытеснил примус из кухонной сферы.

Небольшой примус, пригодный для паяльных работ, можно сделать, взяв за основу конструкцию туристического примуса без клапанов и насосов. Он состоял из бачка, герметически закрывающегося винтовой пробкой, и впаянной в него медной трубки, согнутой петлей. В трубке было просверлено отверстие диаметром 0,3 мм. Оно выполняло роль форсунки.

Портативный примус мог поместиться в кармане, но имел все детали большого аппарата.

Компактный примус в рукоятке заменяет в паяльнике электронагревательный элемент мощностью в несколько киловатт.

В 1921 г. паяльную лампу превратили в реактивный двигатель, и примус приобрел космических родственников.

Перед началом работы примус нужно было потрясти и прогреть петлю спичкой. Пламя охватывало два ее витка и выходило наружу шипящим синим языком длиною 50–70 мм. Сделать его несложно, применив в качестве бачка баночку из-под сока объемом 50 — 100 см³.

Проколите в ее крышке два отверстия и выпустите сок. Одно из отверстий запаяйте кусочком жести, а к другому припаяйте гайку диаметром 6 мм. Через нее вы будете заправлять бачок керосином при помощи медицинского шприца без иголки. Бачок будет герметически закрываться винтом с кожаной шайбой.

Из медной трубки длиной 250 мм и диаметром 6 мм согните на круглой болванке петлю с внутренним диаметром 40–50 мм (чтобы трубка при изгибе не смялась, предварительно залейте ее водой и положите в морозильник до полного замерзания на 10–15 минут). Пожалуй, самое сложное — это просверлить в ней отверстие диаметром 0,3 мм таким образом, чтобы его ось проходила между витками петли. Необходимые для этого сверла есть в продаже и стоят недорого. Они имеют хвостовик диаметром 2 мм, предназначенный для зажима в цанге шлиф машины.

Просверлите отверстие так, как будет удобно, но чтобы ось занимала положение, по возможности, близкое к требуемому. После этого, обернув трубку кусочком резины, чтобы не смять, плоскогубцами аккуратно разверните отверстие в нужном направлении. Если почувствуете, что сразу это не удается, нагрейте трубку на газовой горелке докрасна, чтобы снять напряжение в металле, затем повторите попытку.

После того как ось форсунки выставлена, проколите в баночке 2 отверстия и впаяйте в них трубки. Расстояние от банки до петли должно быть не менее 70 мм. Когда трубки будут впаяны, проверьте систему на герметичность. Для этого места пайки смажьте жидким мылом для мытья посуды, зажмите пальцем форсунку и подуйте через заливное отверстие. В том месте, где герметичность пайки недостаточна, появится пузырь. Когда проверка закончена, залейте керосин и попробуйте примус в работе.

Простой примус немецкого производства не имел ни насоса, ни форсунки.

Простейший примус можно сделать из баночки от томатной пасты и отрезка медной трубки.

Горелка простейшего примуса — это один виток спирали с небольшим отверстием.

Подробности для любознательных

Если классический примус сегодня находит ограниченное применение, то его ближайшая родственница — паяльная лампа — с успехом заменяет электрический паяльник, который не справляется с массивными деталями. Этот портативный примус с узким длинным бачком даже при мощности в 1 киловатт и более не обременяет руку лишним весом.

В 1919 году наш известный классик ракетной техники Фридрих Артурович Цандер испытал первый в мире жидкостный реактивный двигатель. Его он получил путем подвода сжатого воздуха к горелке мощной паяльной лампы. Двигатель развил тягу в несколько кг, доказав тем самым принципиальную верность идеи, а примус обрел космическую родословную.

А. ВАРГИН

Рисунки автора

Этот приемник имеет крайне низкий расход энергии. Он потребляет ток до 1,5 мА, напряжением 1,5 В. Элемента 316 хватит ему на 3 месяца, если слушать радио по 8 часов в день, но можно обойтись и вовсе без батарейки, если питать приемник от ручного электрогенератора, который будет описан в ближайшем номере нашего журнала.

Рассмотрим схему приемника (рис. 1).

Сигнал принимается ферритовой антенной WA-1. Ее контур образован катушкой L1 и конденсатором переменной емкости (КПЕ) С1 и настраивается на частоту принимаемой станции. Двухкаскадный усилитель радиочастоты (УРЧ) приемника собран на транзисторах VT1 и VT2 по схеме с непосредственной обратной связью между каскадами. Сигнал от антенны через катушку связи L2 и разделительный конденсатор С2 подводится к переходу база-эмиттер транзистора VT1 и усиливается им.

Резистор нагрузки R1 включен не как обычно в коллекторную, а в эмиттерную цепь. Иными словами, источник питания и резистор нагрузки как бы поменялись местами, но на работе каскада это не отражается. Сигнал с резистора нагрузки поступает на базу второго транзистора VT2 и вновь усиливается. Усиленное напряжение радиочастоты, выделенное на нагрузке R2, детектируется диодом VD1. Конденсатор С2 при этом выполняет роль фильтрующего, сглаживая высокочастотные пульсации продетектированного сигнала. Для сигнала звуковой частоты, поступающего с детектора, транзистор VT1 служит эмиттерным повторителем, a VT2 — усилителем тока.

Коллекторные токи обоих транзисторов складываются в цепи питания, куда включены головные телефоны и элемент питания.

Включается приемник при подключении телефона к разъему XI. Блокировочный конденсатор С3 замыкает токи радиочастоты, не позволяя им протекать через источник питания и телефон. Работает приемник на малогабаритный головной телефон типа ТМ-1, ТМ-2 или ТМ-4 с сопротивлением по постоянному току 50 — 160 Ом.

При желании к приемнику может быть подключен громкоговоритель. Для этого нужно использовать трансформатор от старого транзисторного приемника или от «подзарядки» — источника питания для зарядки аккумуляторов мобильного телефона. В этом случае первичная обмотка трансформатора присоединяется к плюсу батареи и эмиттеру транзистора VT-2. Громкоговоритель подключается ко вторичной обмотке.

Приемник может быть изготовлен в трех вариантах — карманном, переносном и стационарном.

Карманный вариант предусматривает использование высокоомных ушных телефонов. В переносном варианте применяется малогабаритный громкоговоритель. Особенно интересен стационарный вариант. Здесь нагрузкой усилителя низкой частоты может служить акустический агрегат с повышенным КПД. Это позволит без увеличения мощности, потребляемой от источника питания, поднять звуковую мощность по сравнению с переносным вариантом в 6 раз при сохранении качества звука на уровне звучания HiFi-наушников. Подробное описание таких акустических агрегатов мы дадим в одном из последующих номеров.

Приемник достаточно прост в изготовлении. Печатная плата приведена на рисунке 2.

В. ПОЛЯКОВ, кандидат технических наук, профессор

Вопрос — ответ

Наши традиционные три вопроса:

ПРАВИЛЬНЫЕ ОТВЕТЫ НА ВОПРОСЫ

«ЮТ» № 5 — 2007 г.

1. Возможности применения торпеды ограничивают, с одной стороны, рабочая глубина субмарины, с другой — особенности самой торпеды. На большой глубине резко снижается эффективность работы двигателя и надежность систем управления торпеды. В частности, с ростом забортного давления возникают проблемы с выпуском отработавших газов.

2. Да, могут, поскольку в природе существуют кристаллы кремния, селена и других элементов, на основе которых делают полупроводники. А окислы металлов, которые тоже применяются в микроэлектронике, существуют как в свободном, так и в связанном виде.

3. Дальность действия УКВ-радиотелефона ограничивается условиями видимости, так как волны в том диапазоне распространяются практически по прямой.

* * *

Поздравляем с победой Игоря КРАСИНА из Казани. Он получит приз — цифровой мультиметр.

Весьма близок был к победе (уже во второй раз!) лауреат конкурса «ЮТ» № 9 за 2007 г. Владислав Диденко из Краснодара.

* * *

_{А почему? Почему небо ночью черное? Кому и когда впервые удалось записать звук для последующего воспроизведения? Почему вертолет летает, хотя у него нет крыльев? Как знаменитый французский замок Шенонсо стал музеем? 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 побывать на Байконуре, ставшем первым «космопортом» Земли.}

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

_{ЛЕВША — В 1968 голу впервые в воздух поднялся сверхзвуковой пассажирский самолет. Какова судьба этой машины, вы узнаете в этом номере и сможете выклеить бумажную модель Ту-144 по нашим разверткам.}

_{— Юные механики узнают, как работают вибродвигатели, и построят по нашим рекомендациям движущиеся системы для бумажных бесколесных моделей.}

_{— Электронщики оснастят свои дома источником аварийного освещения, а юные изобретатели найдут в журнале новые конкурсные задачи.}

_{— Кроме того, в номере публикуются головоломные задачи от Владимира Красноухова и, конечно, полезные советы.}

* * *