Раньше «охота» снайперов превращалась в войну нервов, длившуюся порою несколько суток. Сейчас обнаружить стрелка после первого же выстрела помогает техника.

Впрочем, некоторые «детекторы пуль» — то есть устройства, отслеживающие их полет, — на поле боя почти бесполезны, поскольку получают данные от активного радара, который противнику нетрудно запеленговать и нейтрализовать.

Иным путем пытаются решить ту же проблему специалисты США из АА1 Corp. Разработанная ими система PD Сие, позволяет вычислить траекторию пули по ее… свисту. Три пассивных звуковых сенсора по звуку летящей пули вычисляют не только ее траекторию, но также азимут, угол возвышения, скорость, калибр и даже, по словам представителей корпорации, тип и размер патрона.

Словом, если этот прибор будет доведен до серийного производства, то первый же выстрел затаившегося стрелка может стать для него последним. Правда, лишь в том случае, если он не будет стрелять из бесшумного оружия и свист пули все же будет достаточно различим в грохоте боя.

Этот танк — не игрушка, а мини-робот, предназначенным для выполнения особых заданий.

Иным путем пошли наши специалисты. «Мы ведем обнаружение снайперов по характерному отблеску линз оптических приборов, — рассказал мне представитель НПО «Антиснайпер» И.М. Гуслик. — Причем делается это опять-таки не вручную, а с помощью инфракрасного лазера и спецдатчиков, мгновенно реагирующих на характерный отблеск».

После этого компьютер в доли секунды определяет направление и расстояние до снайпера, то есть выдает исходные данные для подавления вражеского огня.

Электрическое оружие

Еще Жюль Верн вооружил капитана Немо электрическим ружьем. По мысли фантаста, в стеклянной капсуле содержалась миниатюрная шаровая молния, которая при соприкосновении с телом поражала его электрическим разрядом.

Подобного оружия не существует, но разные электрошокеры уже широко используют не только полицейские, но и обычные граждане для самозащиты. Для спецназа же специалисты продолжают разрабатывать спецтехнику. Скажем, спецдубинку, которая заинтересовала экспертов НАТО, создали сотрудники НИИ специальной техники МВД РФ. Она представляет собой полуметровый полый жезл, внутри которого размещен мощный аккумулятор. Он, в свою очередь, питает фонарик, размещенный в ручке дубинки, а также электрошокер, который позволяет обездвижить преступника на расстоянии до 5 м. При этом из дубинки вылетают на проводах две тонкие иглы-электрода.

Вооружить такими дубинками предполагается всех участковых милиционеров страны. Имея в руках мощное, но не смертельное оружие, они будут реже прибегать к использованию огнестрельного оружия, применение которого может повлечь за собой случайные жертвы.

Американские специалисты на том же принципе создали не только тазеры (английское название Taser составлено из первых букв слов в названии детской книжки Tomas A. Swifts Electrical Rifle, в которой, как ии странно, впервые было описано подобное оружие), но и электрические мины.

Сначала несколько слов о тазерах. Это оружие, похожее на обычный пистолет, стреляет не пулями, а опять-таки специальными иглами, вылетающими на расстояние до 7 м. За ними тянутся тончайшие провода, по которым и передается высоковольтный разряд.

Аналогично устроена и электрическая мина. В ее корпусе находится высоковольтный аккумулятор и 12 пар датчиков, которые бьют по цели всякий раз, как только это необходимо.

Робот-минер.

«Мину можно привести в действие дистанционно, например, радиосигналом, — пояснил журналистам разработчик Маршалл Топлански, или задействовать от инфракрасных датчиков движения. Емкости батареи хватает на 200 разрядов».

Еще один вариант такого устройства разработали немецкие специалисты. Они заменили провода с дротиками специальным токопроводящим аэрозолем. Как только его облако распространится достаточно далеко, по нему пробегают молнии, сражающие жертву разрядом в 50 000 вольт.

Модель — не игрушка, она служит для теленаблюдения.

Одежда не для прогулок

Бронежилеты уже перестали быть экзотикой. Теперь без такой амуниции на боевой операции не обходится, пожалуй, ни один боец.

«Современный бронежилет состоит из трех основных элементов: наружного чехла с системой крепления и подгонки, броневого материала, помещенного внутрь чехла, и амортизирующей прокладки», — рассказал мне представитель компании «Сплав», занимающейся производством бронежилетов В.В.Дмитриев.

Главной частью любого бронежилета является мягкий материал из 15–30 слоев баллистической ткани. Состоящие из суперпрочных и легких арамидных, иногда полиэтиленовых волокон, они способны останавливать пули и осколки, имеющие скорость до 450–500 м/с и энергию до 300 500 Дж.

Такие «мягкие» бронежилеты весят от 1,5 до 3,0 кг и обеспечивают защиту от короткоствольного оружия типа пистолетов Макарова, Стечкина, «беретта-минкс», вальтер и осколков массой до 2–3 г. Нити в структуре ткани вытягиваются под воздействием пули и гасят ее скорость. Здесь всегда отсутствует рикошет и возможность образования осколков.

При необходимости защиты от высокоскоростной пули (600–900 м/с) мягкую броню применяют в комбинации с композитами, твердосплавными металлами или керамикой.

Все бронежилеты делятся на 6 классов (уровней) защиты — чем больше число, тем выше уровень защиты. Вес жилетов высокого класса защиты достигает 6–7 кг. Впрочем, новая технология применения сверхвысокомолекулярного полиэтилена (CBMП), совместно раз работа иная российскими и украинскими учеными, позволяет создавать сверхлегкие бронежилеты и пулестойкие шлемы. Причем бронежилеты из полиэтилена выглядят и весят почти, как обычная одежда.

Спецкостюм бойца спецназа обязательно включает в себя бронежилет.

И это еще не все. Специалисты из американской компании «Армор Холдинг» создали «жидкую броню» для нового поколения бронежилетов. Защитный материал и в самом деле представляет собой жидкость, которая находится между слоями традиционного бронежилета. В месте попадания в него пули или осколков снаряда под воздействием удара происходит моментальное превращение жидкости в твердое вещество, а потом вновь становится жидкостью. Это новшество позволяет многократно снизить вес бронежилета и в то же время увеличить степень защиты.

И наконец, вот какую надежную защиту от пуль стрелкового оружия удалось создать специалистам Ростовского военного института ракетных войск. По мнению экспертов, это изобретение не имеет мировых аналогов, поскольку вместо привычного кевлара, керамических пластин и т. д. использует для защиты от пули совершенно иной принцип.

Теперь пуля, попадающая в преграду, не сплющивается, как ранее, а попросту… испаряется. Добиться этого удалось следующим образом. При соприкосновении с алюминиевой пластиной, составляющей основу нового бронежилета, тут же мгновенно наводится мощнейшая ЭДС.

Электромагнитное поле не только останавливает пулю, но и практически испаряет ее. Ускоренная видеосъемка во время испытаний подтвердила первоначальные расчеты исследователей. По их мнению, новый способ может быть использован не только для защиты людей, но и любой боевой техники, включая авиационную. Кроме того, подобная электромагнитная защита может пригодиться и в космосе — для нейтрализации метеоритных потоков.

Подошвы таких ботинок выдерживают взрыв противопехотной мины.

ВЫЗОВ ХАКЕРАМ бросило российское Конструкторское бюро транспортного машиностроения (КБТМ) — разработчик стартовых комплексов для отечественных ракет. По словам начальника группы диверсификации предприятия Анатолия Колюбина, здесь проходит проверку «уникальная система защиты конфиденциальной информации, которую можно передавать по открытым каналам связи».

Система предусматривает создание корпоративной сети, которая позволяет связывать находящиеся территориально далеко друг от друга объекты по каналам Интернета. «Сигнал не шифруется, но при этом сам процесс связи для хакера невидим», — отметил Колюбин и добавил, что система InvisilLAN, не имеющая аналогов в мире, была разработана в США, но КБТМ получил эксклюзивное право на ее распространение на территории России и надеется, что хакерам на сей раз «позабавиться» не удастся.

Фоновое, или реликтовое, излучение, которое изучали нобелевские лауреаты — «пережиток» свечения когда-то раскаленного газа, заполнявшего всю Вселенную на ранней стадии ее существования, нетрудно обнаружить каждому. Достаточно… включить телевизор на пустой канал. Излучение работающих электромоторов, искрение сварки, магнитные бури, являющиеся следствием вспышек на Солнце, взрывы сверхновых и прочие звездные процессы — все это так или иначе вносит свой вклад в рябь и шум телеприемника; есть в этом хаосе сигналов и следы реликтового излучения.

Но если все гак просто, то почему всемирно известный британский теоретик Стивен Хокинг сказал, что полученные результаты являются открытием столетия или даже, возможно, и самым грандиозным научным событием за всю историю человечества? Оказывается, благодаря усилиям лауреатов и их коллег космология из описательной науки превратилась в точную отрасль человеческого знания.

В самом деле, лет пятнадцать тому назад даже многие астрономы пренебрежительно называли космологию разделом философии или даже теологии — ведь прямых фактических подтверждении теориям космологов, как правило, не было. Однако с тех пор ситуация кардинально изменилась.

Нобелевская премия свалилась на астрофизиков Джона Мейзера (слева) и Джорджа Смута (справа) практически из космоса.

Большие последствия малых неравномерностей

В 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что галактики разлетаются от центра; стало быть, Вселенная — это не стационарный, а эволюционирующий объект. Вычисления Хаббла заложили основу современной теории Большого взрыва. Иначе ее еще называют стандартной моделью. Согласно этой модели, наша Вселенная возникла чуть менее 14 млрд. лет тому назад в результате спонтанного взрыва (его причину еще предстоит отыскать) невообразимо плотной материи, которая была сконцентрирована в точке размером с булавочную головку. Эта точка при взрыве выбросила огромное количество энергии, а также материи, из которой затем и образовались все галактики, звезды, планеты и другие небесные тела. Этот же момент стал и началом отсчета времени, поскольку до него классические законы попросту не действовали.

Своеобразным «эхом» Большого взрыва и является то самое фоновое, или реликтовое, излучение, о котором говорилось выше. Наличие такого излучения теоретически предсказал еще в 1948 году российский ученый Георгий Гамов, уехавший на Запад. Экспериментально оно было обнаружено Арно Пензиасом в 1965 году, за что 13 лет спустя он вместе с коллегой Робертом Вильсоном получил Нобелевскую премию.

В то время речь шла лишь об изотропном, то есть одинаковом во всех направлениях, излучении. Однако теоретики полагали, что после Большого взрыва должна была иметь место и анизотропия, то есть неоднородность, излучения. Только так можно объяснить, почему во Вселенной образовались те сгустки материи, из которых в конце концов сконденсировались все современные небесные тела.

С целью экспериментального подтверждения выводов теоретиков и был затеян эксперимент СОВЕ (Cosmic Background Explorer), в осуществлении которого и приняли самое деятельное участие нынешние лауреаты вместе с тысячами других специалистов разных отраслей.

Началась работа в 1974 году. Однако реализовать проект удалось лишь 15 лет спустя; спутник СОВЕ был запущен 18 ноября 1989 года.

«Затем мы 4 года получали со спутника информацию и накапливали ее массив, — говорит Мейзер. — После этого еще несколько лет анализировали полученную информацию, пока, наконец, смогли предъявить первые результаты»…

Впрочем, задержка с запуском имела и положительный аспект, отмечает лауреат. За это время были значительно усовершенствованы измерительные приборы, что в конечном итоге и привело к победе.

Наиболее важными были две группы приборов. Дифференциальные микроволновые радиометры, настроенные на три разные частоты, были предназначены для обнаружения анизотропии — пространственной неравномерности распределения температуры реликтового излучения. За эту часть оборудования и измерений отвечал Джордж Смут. А вот высокоточное измерение реликтового излучения с помощью спектрофотометра курировал Джон Мейзер. Он же осуществлял общее руководство проектом.

«В итоге мы заглянули в то время, когда Вселенной было 300–400 тысяч лет, — говорит Дж. Смут. — Казалось бы, и это солидный срок. Однако вспомните, общий возраст Вселенной составляет почти 14 млрд. лет. Так что если провести аналогию с возрастом человека, то получается, что исследователи смогли зафиксировать развитие эмбриона на самом начальном этапе его развития.

Ищите объяснения…

Но зачем нужен был дорогой проект, обошедшийся в десятки миллионов долларов? Не проще ли (и дешевле) было измерять реликтовое излучение прямо с Земли? Ведь оно, как уже отмечалось, вездесуще…

По словам профессора Мейзера, вести точные наблюдения с Земли очень сложно. Атмосфера поглощает некоторую часть космического излучения, а взамен него генерирует свое собственное. Кроме того, как сказано, существует множество помех чисто земного происхождения. Все это весьма затрудняет наблюдения, так что просто необходимо было выйти в космос.

Проблема затруднялась еще тем, что теоретики не могли предсказать хотя бы порядок величины отклонений, которые предстояло зафиксировать. Сначала речь шла о процентах, затем о десятых долях процента, наконец, о сотых… На самом деле, как оказалось, изменения эти не превышают десятитысячных долей процента. Так что будь приборы чуть грубее, никакого открытия не было бы…

Кроме того, в 1992 году впервые было доказано, что спектр фонового излучения совпадает с излучением так называемого абсолютно черного тела. А этот спектр характерен тем, что распределение энергии излучения зависит исключительно от температуры.

Заодно выяснилось, что на ранних стадиях температура Вселенной составляла около 3000 градусов Цельсия. С тех пор Вселенная остыла. Измеряемая в наши дни величина всего на 2,7 градуса превышает абсолютный нуль.

Так выглядит сегодня анизотропная Вселенная.

Джон Мейзер полагает, что этот факт действительно говорит о том, что излучение является эхом Большого взрыва: «Иначе невозможно объяснить точное соответствие измеренного нами спектра со спектром идеального черного тела».

Правда, некоторые ученые попытались найти и иные объяснения этому факту. Но пока ничего вразумительного предложить не смогли. А если найдут — это, на верное, будет основанием для присуждения очередной Нобелевской премии. Ведь тогда теоретикам придется изобретать и новый вариант образования Вселенной.

Г. МАЛЬЦЕВ, научный обозреватель «ЮТ»

Кстати…

А ГДЕ ЖЕ НАШИ?

Говорят, в списке нобелевских лауреатов могли бы появиться и русские фамилии, если бы не некоторые «но»… Дело в том, что в 1983 году в СССР был запущен спутник «Прогноз-9» (см. рисунок).

Он удалился от Земли на расстояние 700 тыс. км — далеко за орбиту Луны — и там, на просторе, обнаружил первые проявления анизотропии. Полученные данные были обработаны и в январе 1992 года доложены в Астрономическом институте имени Штернберга. Затем статьи об открытии анизотропии, подписанные Игорем Струковым, Дмитрием Скулачевым, Андреем Брюхановым и Михаилом Сажиным, прошли в «Письмах в Астрономический журнал» АН СССР, а также в английском Monthly Notices Royal Astronomical Society, издаваемом Королевским обществом. И только после этого в мае 1992 года статью с подтверждением об открытии анизотропии реликтового излучения опубликовали американцы. Правда, качество их данных оказалось выше, поскольку спутник США был новее. Кроме того, американцы запустили вскоре еще один специализированный спутник W-MAP, получив уточненные данные.

Российские ученые хотели отыграться и опередили американских коллег на шесть лет, запустив весной 1983 года спутник «Прогноз-9». По словам Дмитрия Скулачева, одного из авторов проекта, он начал передавать весьма интересные данные, но в феврале 1984 года упал на Луну и прекратил свое существование. Запуску следующего спутника помешала перестройка. И постепенно о российских ученых, которые перестали участвовать в научной гонке, забыли.

«Это поблескивающее огнями, величественное сооружение 9 метров в диаметре и около 3 метров в вы соту, которое вращается с частотой в пять оборотов в минуту, опутано черными кабелями, трубопроводами, стальными балками и в самом деле похоже на иноземный корабль, — соглашается доктор Ангел, худощавый седовласый астроном, возглавляющий Лабораторию зеркал Обсерватории Стюарта. — Однако назначение этого агрегата совершенно иное. Внутри массивного цилиндра в специальной ванне до поры до времени томятся 16 тонн расплавленной стеклянной массы, нагретой до 1150°C. Оранжевый расплав станет основой зеркала для самого большого телескопа в мире»…

Как только стеклянная масса будет полностью готова, ее по платиновым трубопроводам (к этому драгметаллу стекло прилипает меньше всего) отправят в форму, которая будет в тот момент стремительно вращаться, с тем чтобы центростремительные силы заставили поверхность стекла принять близкую к идеалу параболическую форму. Именно такая форма — диск с параболической поверхностью 8,5 метра в диаметре — и есть наиболее подходящая форма для зеркала, которое должно фокусировать свет звезд, отстоящих от нас на десятки миллиардов световых лет. С помощью этого зеркала астрономы надеются наконец-таки увидеть край Вселенной, а точнее, тот момент, когда она была рождена в результате Большого взрыва.

Ведь телескопы, если хотите, — это своего рода машины времени. Улавливая свет звезд, которые идут к нам в течение многих миллиардов световых лет, они как бы переносят нас в те далекие времена, показывают мир, каким он был при рождении Вселенной.

Потомки «ночезрительной трубы»

«Зеркало, стекло для которого варится в Туссоне, всего лишь одно из семи, которые составят основу нового телескопа «Магеллан», — продолжает рассказ доктор Роджер Ангел.

Он вот уже 20 лет работает над осуществлением этого проекта. И как пояснил ученый, со времен Галилея астрономы, их помощники делали линзы и стекла своих телескопов цельнолитыми. Причем если сам Галилей, в ту пору профессор Падуанского университета, в 1608 году собственноручно соорудил телескоп-рефрактор, который по существу представляет собой подзорную трубу, дававшую увеличение всего в 3 раза, то его последователи добились большего. Телескопы во всем мире начали интенсивно «расти», линзы становились все больше диаметром. Тому было несколько причин.

Схема телескопа «Магеллан».

Одно из семи параболических зеркал (1) собирает свет далеких звезд. Суммарный световой поток концентрируется на вторичном зеркале (2) и отправляется через отверстие (3) в центральном зеркале на дальнейшую обработку.

Как показали исследования, разрешающая сила телескопа во многом определяется диаметром его объектива, другими словами, увеличение телескопа тем больше, чем больше его передняя линза. А линза значительных размеров собирает и больше света, значит, можно увидеть слабые и далекие звезды.

Однако с увеличением размеров линз, как правило, возрастают и свойственные им недостатки. Так, лучи света, собираемые линзой, перестают сходиться в одной точке, в фокусе. Изображение из-за этого получается размытым, а также окрашенным. Зачастую в стекле линзы оказываются пузырьки воздуха, само стекло получается неоднородным. Сложнее придать большой линзе и необходимую форму.

Все это, в конце концов, привело к тому, что ученые предпочли линзовым телескопам-рефракторам зеркальные телескопы-рефлекторы. Ведь световые лучи можно собирать в точку не только линзой, но и вогнутым зеркалом. Материал зеркала может быть и не таким уж одно родным: ведь лучи света не проходят сквозь него, зеркальную пленку наносят непосредственно на поверхность.

Михаил Ломоносов, Исаак Ньютон и другие ученые работали уже над совершенствованием зеркальных телескопов. Это, в конце концов, привело к тому, что в наши дни рефлекторы имеют значительный перевес над рефракторами. Если построенный в начале XX века крупнейший в мире Йоркский рефрактор имеет диаметр объектива около 1 м, то диаметр главного зеркала самого большого в нашей стране рефлектора БТА, установленного на Кавказе, в 6 раз больше.

Телескоп БТА в свое время был рекордсменом.

Но и здесь есть свой предел. Дело в том, что трудности изготовления как линз, так и зеркал растут вместо с ними, причем, пожалуй, даже в геометрической прогрессии. Например, известный английский астроном Уильям Гершель, лично изготовлявший зеркала для своих инструментов, однажды чуть ли не сутки не отходил от полировального станка, доводя поверхность зеркала до возможно лучшего качества.

Но Гершель все же работал в собственной мастерской, у себя дома. А вот для изготовления зеркала для БТА на Лыткаринском заводе оптического стекла пришлось построить специальный цех с двойными стенами для лучшей теплоизоляции. Заготовку зеркала охлаждали там более двух лет. Еще свыше года заняла полировка и шлифовка, которую выполняли лучшие мастера страны с помощью уникального, специально для этой цели созданного оборудования, потратив на шлифовку свыше 7000 каратов алмазного порошка. И все-таки зеркало надлежащего качества получилось лишь с четвертого раза. А весит оно, между прочим, свыше 40 т, так что вполне может треснуть под собственной тяжестью.

Чтобы этого не случилось на практике, под зеркало подкладывают специальную опору-«подушку», тоже изготовляемую по специальной технологии. А в итоге каждый инструмент получается уникальным, стоит огромных денег, а вот изображение, получаемое с его помощью, зачастую оставляет желать лучшего.

Новая инфракрасная камера — сложнейший прибор.

Так получается по нескольким причинам. Во-первых, на практике пока никак не удается добиться идеальной геометрии зеркала; какая-то погрешность обязательна будет присутствовать. Во-вторых, само по себе зеркало, невзирая на величину и массу, инструмент исключительно нежный — стоит измениться температуре окружающего воздуха хотя бы на градус-другой, и его уже начинает «вести», то есть сказываются температурные деформации. И, наконец, в-третьих, на качестве получаемого изображения сказывается неоднородность атмосферы, всегда имеющиеся в ней примеси. Именно поэтому телескопы стараются размещать высоко в горах, где воздух чище, а слой атмосферы тоньше. А в последние десятилетия астрономические инструменты стали даже выносить за пределы атмосферы, на орбиту вспомните хотя бы о космическом телескопе «Хаббл».

Однако в космос пока нельзя вывезти очень уж большой телескоп — грузоподъемность ракет и «шаттлов» все-таки ограничена. Да и чем больше, сложнее установка, тем большего присмотра она, как правило, требует.

Семь лучше, чем одно

Доктор Ангел задумал произвести революцию в производстве астрономических зеркал. Им предложена конструкция сотового зеркала, которое намного легче литого.

Он полагает, что, залив жидкое стекло в форму, которая представляет собой сотовую структуру с пустотами, можно получить более легкое, а значит, менее деформируемое под собственной тяжестью зеркало. Причем его легче будет корректировать, учитывать несовершенство формы, а также температурные изменения самого материала.

Далее, сотовая структура позволяет создать так называемую адаптивную оптику. То есть такое зеркало, которое в большей или меньшей степени можно приспособить, адаптировать к изменяющимся условиям окружающем среды. Для этого в «подушке», на которую опирается зеркало, делают множество опорных штырей-пальцев. Их микроперемещениями управляет компьютер, который, уменьшая или увеличивая давление на том или ином участке зеркала, подправляет его геометрию.

Кроме того, тот же компьютер позволяет учитывать неоднородность атмосферы, сравнивая ее сиюминутное состояние с неким эталоном, хранящимся в его памяти. И таким образом из получаемого изображения как бы вычитаются атмосферные искажения.

И, наконец, современная вычислительная техника позволяет получить единое синтезированное изображение сразу с нескольких зеркал.

Именно по такому пути пошли доктор Ангел и его коллеги. Телескоп «Магеллан» в полном сборе будет иметь, как сказано, семь зеркал (см. схему). А управляющий компьютер соберет все изображения воедино.

Более того, в идеале астрономы хотят получать единое синтезированное изображение со всех оптических телескопов, расположенных на земном шаре и даже за его пределами — на космической орбите. Сначала оно будет записано на видеопленку вместе с сигналами точнейших атомных часов. А затем суперкомпьютер сведет воедино все изображения одного объекта, полученные разными телескопами.

И для небес нужны деньги

Такова генеральная идея. А пока осенью 2005 года из недр печи наружу была выставлена остывшая заготовка первого зеркала. Останется изготовить еще шесть. А на это, а также на шлифовку зеркал, металлоконструкции для их монтажа, компьютерное оборудование и т. д., потребуется не менее 500 млн. долларов.

Так или иначе, но по плану строительство самого телескопа «Магеллан» в Чили должно начаться в 2013-м и закончиться в 2016 году.

Помимо поиска края Вселенной, с его помощью исследователи хотят как следует разглядеть планеты у чужих звезд, а также обнаружить, наконец, те тайники, где скрыта загадочная темная энергия.

По материалам газеты «Нью-Йорк Таймс» публикацию подготовил С. НИКОЛАЕВ

Что можно сделать из чистой воды? Лед? Пар? Разложить ее на водород и кислород?

Да. А что вы скажете, узнав, что из воды можно получить к тому же висмут, железо, палладий, цинк, молибден и еще 13 различных элементов?

Работу, благодаря которой был получен этот результат, ученые Магнитогорского горно-металлургического института, ныне Магнитогорский государственный университет им. Г.И. Носова, начали еще в 60-е годы прошлого века под руководством тогда еще кандидата, а ныне доктора технических наук Николая Ивановича Иванова. О получении из воды новых элементов тогда не задумывались, а занимались упрочнением металлов, подвергая, в частности, расплавленную сталь действию электрических разрядов. Далеко не каждую научную работу венчает успех. Эксперименты со сталью прекратили. Но накопленный опыт ученые решили использовать для очистки сточных вод городов и промышленных предприятий.

Задача эта крайне важная. Знаменитый физик Нильс Бор сказал когда-то: «Человечество не погибнет от ядерной войны, гораздо раньше оно задохнется в собственном мусоре…»

Возможно, сказано слишком сильно, однако здравый смысл в этой фразе, несомненно, есть. Но вернемся к рассказу о работе магнитогорских ученых. Для нас грязь — это жирное пятно на брюках, для ученых — всего лишь комбинация определенных химических веществ и элементов. Ученые подвергли действию электрических разрядов различные образцы сточных вод и обнаружили, что вода становится заметно чище. Осадку же, который оставался после очистки воды, планировали найти полезное применение — использовать его, к примеру, для производства бетона или кирпичей. Но, сделав его химический анализ, удивились: осадок содержал химические элементы, которых в исходном веществе быть не могло! Чтобы исключить ошибки, для следующей серии экспериментов взяли чистейшую дистиллированную воду.

Впрочем, слово» чистейшая» — из языка бытового. Как показал предварительный анализ, в воде содержались В, Si, Cr, Mg, Fe, немного цинка, алюминия и висмута, а также тяжелая и сверхтяжелая вода. Но общее количество примесей не превышало 0,007 г на 1 кг.

После эксперимента в воде появились еще и Li, Be,С, Мп, Ni, V, Sn, Zn, Al, Cu, Ti, P, S, Bi, Se, Pb, Те, а масса примесей достигла 32 г, то есть возросла почти в 5 тысяч раз.

_{1, 5 — рабочие электроды; 2 — импульсные пусковые электроды; 3 — плазменный разряд; 4 — катушка Крукса.}

В 1984 году, после многократных проверок авторитетнейшими лабораториями СССР, стало ясно, что в устройстве происходит то, что алхимики назвали некогда трансмутацией — превращением одних элементов в другие.

Устройство, в котором происходят все эти процессы, магнитогорские ученые называют «ядерным реактором». Но он не имеет ничего общего с теми реакторами, что применяются на атомных электростанциях. В нем нет ни миллиграмма урана или плутония, а потому не вырабатываются радиоактивные вещества и не возникают вредные излучения.

Отметим, что мы давно следим за развитием этой работы. Еще в 2000 году журнал впервые рассказал про необычное изобретение, запатентованное в нашей стране под названием «Способ получения элементов и устройство для его осуществления по патенту G21G 1/00, Р 1/24 2096846 C1», авторы Вачаев А.В., Иванов Н.И., Иванов А.П. и Павлова Г.А. (см. «ЮТ» № 10 за 2000 г.).

В общих чертах устройство представляет собою диэлектрическую трубу с обмоткой снаружи. В трубе расположены два рабочих электрода — медные трубки диаметром 10…50 мм. Поперек трубы установлены импульсные пусковые электроды. Наружная обмотка выполнена по принципу катушки Брукса с максимальной концентрацией витков в середине.

Устройство работает так. В реактор подают жидкость, например, воду. К обмотке подводят постоянный ток. К трубчатым электродам — напряжение от сети. Затем производят разряд конденсатора через пусковые электроды.

Разряд этот распределяется как слабо светящая пленка толщиной 10…50 мкм. Но плотность тока в области его сужения может достигать десятков тысяч ампер на квадратный мм, и это в тысячи раз больше, чем в обычных металлических проводниках. Несмотря на это, проходящая через реактор вода не закипает, а его работа даже не сопровождается шумом.

По мнению авторов, в узкой части разряда происходит отрыв электронов от ядер содержащегося в воде кислорода. Ядра разваливаются, но не как попало, а на устойчивые фрагменты. Самые мелкие из них — дейтоны — представляют собою «слипшуюся» пару протон-нейтрон. Пройдя «горячую» зону, дейтоны снова соединяются в атомы, но уже других элементов. Два атома кислорода могут, объединившись, стать, например, атомом кремния, гелия, или атомом фосфора, кислорода, алюминия… Вариантов много. В одних энергия поглощается, в других возникает ее избыток.

Реактор Вачаева — Иванова можно отрегулировать либо на получение новых элементов при минимальном количестве избыточной энергии, либо на получение энергии при минимальном количестве новых элементов. Ученые пропускали через реактор обычную речную воду и почти без затрат энергии получали из нее десятки новых химических элементов. Еще больший эффект наблюдался при обработке стоков промышленных предприятий и металлургических комбинатов. Таким образом, любое месторождение, дававшее прежде только железо, да и вообще чуть ли не любой ручей может стать месторождением полиметаллических руд.

А вполне возможно, что со временем реакторы Вачаева — Иванова будут согревать и освещать обычные сельские дома. Знай лишь подливай воду.

А. ИЛЬИН

КТО ГОДИТСЯ В ТАНЦОРЫ? Недавно израильские ученые установили, что профессиональных танцовщиков отличают от других людей два гена, связанных с работой нейрогормонов. Как полагает психолог Ричард Эпштейн из Шейнфельдовского центра генетических исследований человека в общественных науках при Еврейском университете, эти гены вовлечены в передачу информации между нервными клетками. Первый регулирует уровень серотонина — вещества, которое в народе называют «гормоном чувств». А второй отвечает за выработку вазопрессина, который способствует особой выразительности движений.

Выводы исследователей были проверены на 85 танцовщиках и подающих надежды студентах, отобранных в разных хореографических училищах Израиля, и показали, что так называемый танцевальный тип людей характеризуется также повышенной общительностью.

Эта загадка природы будоражит ученые умы уже не одну сотню лет. По свидетельствам очевидцев, красный, желтый или белый шар диаметром около 30 см чаще всего появляется во время грозы. Он свободно парит в воздухе от нескольких секунд до минут, затем внезапно исчезает, иногда взрываясь. Порой вместо шара наблюдаются молнии овальной, яйцевидной, продолговатой формы и даже с щупальцами, как у медузы.

Что это? Шар из плазмы, образовавшейся при ударе обычной молнии в подходящий объект? Тогда она должна быстрее погаснуть, да и температура ее недостаточно высока, считают теоретики. Есть теоретические модели, в которых шаровая молния состоит из положительно и отрицательно заряженных ионов или из горячего кварцевого геля. Однако ни одна из моделей пока не является общепринятой.

Несколько раз нечто похожее на шаровую молнию удавалось получать и в научных лабораториях. Например, вот уже более полувека шаровые молнии исследуют в Петербурге. Недавно в одной из лабораторий Петербургского института ядерной физики РАН, где работают кандидат физико-математических наук А. Егоров и его ассистент Г. Шабанов, заработала новая экспериментальная установка. Однако пока нет гарантий, что в лаборатории получилось именно то, что люди иногда наблюдают в природе.

Физикам из Тель-Авивского университета с помощью 600-ваттного магнетрона от бытовой микроволновой печи удалось получить огненный шар, похожий на шаровую молнию. Причем аппарат израильтян отличается от обычной микроволновки лишь тем, что вся мощность излучения концентрируется в объеме порядка одного кубического сантиметра. Исследователи нагревали таким образом участки кремния, германия, стекла, базальта и керамики, а затем «выдергивали» раскаленную каплю силовым полем. Она тотчас превращалась в светящийся парящий шар диаметром около трех сантиметров, с щупальцами, как у медузы.

Шар существует недолго — всего несколько миллисекунд, и потому его точный состав еще предстоит выяснить. «По всей видимости, он содержит нейтральные атомы, кластеры, ионы и частички материала, которые продолжают окисляться в воздухе, — полагают ученые. — Увеличение мощности установки, а также подбор материала для экспериментов, в принципе, могут значительно продлить жизнь шара»…

Пока нельзя сказать, помогут ли эти эксперименты Лучше понять природу шаровой молнии. Но даже если этого не случится, ученые надеются, что раскаленные шары пригодятся, например, технологам для нанесения различных покрытий.

Это подтвердила скорая смерть не только самой Долли, но и других клонов. Например, недавно умерла первая австралийская овца-клон Матто Матильда, которая родилась в 2000 году, спустя четыре года после Долли.

Австралийская овечка с выдающимися племенными качествами должна была положить начало новой породе овец, которые приносят Зеленому континенту миллиарды экспортных долларов ежегодно. Однако теперь проект под угрозой.

Хотя, по свидетельству ученых, в день смерти Матильда излучала здоровье, была резва как никогда и посмертное исследование внутренних органов животного не выявило никаких заболеваний, ее внезапная кончина дала новые козыри в руки противникам клонирования. Уже выдвинута гипотеза, согласно которой овечка-клон оказалась подвержена так называемому «синдрому внезапной смерти».

Если это действительно так, то кто может гарантировать, что ничего подобного не случится с другими клонированными организмами, в том числе и с человеческими? Большинство мировых лабораторий не начинают опыты по клонированию человека не только из-за законодательных запретов: у исследователей до сих пор нет уверенности в том, что клонирование безопасно для будущего организма.

По словам известного российского генетика Евгения Рогаева, современная технология клонирования такова, что в результате получаются хромосомы с укороченными концами. Многие и ранее полагали, что это «укорочение» уменьшает продолжительность жизни, но доказательств не было. Возможно, после случая с Матильдой ученые вынуждены будут вернуться к тщательной проверке этой гипотезы.

Потерпело крах и так называемое коммерческое клонирование. Три года назад многие СМИ дали информацию о начале клонирования домашних животных по заказу.

Летом 2003 года Никки, любимый кот жительницы Техаса, умер в возрасте 17 лет от старости. Однако перед смертью его хозяйка заплатила 50 тысяч долларов за воссоздание точной копии — клона своего любимца.

Биотехнологи пересадили ДНК Никки в яйцеклетку, из которой предварительно удалили ядро. Затем оплодотворенную яйцеклетку вживили суррогатной матери, и та выносила котенка. Однако его дальнейшее существование вызвало шумные споры. Во-первых, представители фирмы были вынуждены признать, что от 15 до 45 процентов клонов погибает в течение месяца после появления на свет, а еще треть не доживает до двухмесячного возраста. К тому же клоны только теоретически являются точными копиями своих генетических родителей. На практике все обстоит гораздо сложнее — потомки-клоны отличаются от предков не только характером, но даже внешне.

Таким образом, ожидания бизнесменов от науки не оправдались. И в конце 2006 года прием заказов на клонирование был прекращен. Причем дело оказалось не в том, что не нашлось желающих выложить за клон кота или собаки круглую сумму. Никки-2 недавно испустил дух, в очередной раз подтвердив предположение, что клоны долго не живут.

С.СЕРГЕЕВ

КОНТРОЛЬ ЗА «ПОВЕДЕНИЕМ» ПОЛЯРНЫХ ЛЬДОВ. Европейское космическое агентство запустило искусственный спутник, который, как надеются ученые, поможет им собрать точнейшую информацию о ледяной шапке полюсов, что, в свою очередь, позволит яснее понять такое явление, как глобальное потепление. Спутник, получивший название CryoSat, проведет на околоземной орбите три года. За это время уникальные системы наблюдения (радарные высотомеры) будут контролировать «поведение» полярных льдов.

Надо заметить, прежде спутники использовались лишь для изучения морского льда, который влияет на колебания температур и океанические течения. Более толстый лед. покрывающий массивы суши, который при таянии способен значительно поднять уровень Мирового океана, будет исследован впервые.

ЛЮК ДЛЯ ЖИРАФА предлагают конструкторы нового автомобиля Citroen Berlingo. Ну, а если серьезно, то люк на крыше расположен с таким расчетом, что, открыв его, водитель сможет выставить через него наружу длинную доску или лестницу (Франция).

СПАСЕНИЕ ЗА МГНОВЕНИЕ. Оригинальную спасательную систему разработали немецкие специалисты. Как она работает, показано на снимках. Достаточно поднести к шее человека контейнер с компактно уложенным спасжилетом и дернуть за шнурок, как сжатый газ из баллончика раздувает спасательный жилет (скорее даже ошейник), и он оказывается надет на человеке.

НЕ СПИ ЗА РУЛЕМ! В Японии разрабатывается система, которая будет следить за тем, чтобы водитель не уснул во время поездки. Через датчики, вмонтированные в рулевое колесо, система замеряет частоту пульса водителя и при замедлении ударов подает звуковые сигналы.

Еще один модуль системы по ширине открытия век водителя определяет его степень усталости и рекомендует водителю отдохнуть или включает музыку, чтобы тот не уснул.

ВИДЕОКАМЕРА, КОТОРАЯ УМЕЩАЕТСЯ НА ЛАДОНИ, создана в Японии. Причем, несмотря на свои малые размеры, она в отличие от других миниатюрных камер обеспечивает достаточно высокий, полупрофессиональный уровень качества изображения. Размеры аппарата 82x78x139 мм, и весит он всего 500 г. Стоит новая камера тоже не так уж дорого — 1300 долларов США, что примерно в 5 раз дешевле профессиональных видеокамер.

РОБОТ-ГЛАДИЛЬЩИК создан специалистами фирмы Siemens. Теперь глажка, например, мужской рубашки длится всего несколько минут и происходит следующим образом. Рубашка, вынутая из стиральной машины, надевается на робот-манекен и расправляется. После нажатия кнопки горячий воздух надувает манекен, который вместе с надетой на него рубашкой выдерживается в таком состоянии около 6 минут. Затем нагрев прекращается, и манекен постепенно сдувается до прежнего объема.

Таким образом можно гладить также пиджаки, футболки, кофточки из льна, хлопка, фланели и других неэластичных материалов. Всего у робота имеется 12 программ работы на все случаи жизни.

Художник Ю. САРАФАНОВ

Писатель Михаил Веллер как-то описывал такой случай из советских времен. Приехавшая в школу иностранная делегация никак не могла взять в толк, что делают учителя с окнами в актовом зале. Зачем совать в щели скомканную газетную бумагу и вату, а затем еще проклеивать щели полосами той же газетной бумаги, смазанной мылом? «Неужто нельзя сразу сделать окна без щелей?» — удивились иностранцы.

Ныне и мы кое-чему научились. Стеклопакеты не только надежно защищают квартиры от шума и сквозняков, но и не выпускают наружу тепло. Однако такие окна монтируют при строительстве лишь новых домов. А что делать со старыми? Конечно, семья может поднапрячься и поставить новые окна в свою старую квартиру. Однако не все могут найти на это десятки тысяч рублей. Поэтому мы предлагаем новый способ утепления старых окон.

Главное ноу-хау — между стеклами в рамах надо поставить специальную прозрачную теплоотражающую пленку, которую продают в хозяйственных магазинах. Она пропускает свет в комнату, но не дает выйти теплу наружу. Откажитесь и от старой замазки. Стыки стекол и рам надежнее промазать силиконовым герметиком, а на сами открывающиеся рамы поместить самоклеящийся уплотнитель и плотно закрыть их.

Кстати, герметики подойдут для эффективной и долговечной тепло-, водо- и шумоизоляции и во многих других случаях.

Самыми универсальными ныне являются силиконовые герметики. Они изготовляются на основе кремний-органического полимера и в отличие от другого популярного пенополиуретанового герметика (монтажной пены) более устойчивы к воздействию солнечного ультрафиолета, а потому и долговечнее.

Силиконовые герметики хороши еще и тем, что являются однокомпонентными, то есть сразу готовы к использованию. Их не надо, как, например, эпоксидку, предварительно смешивать с отвердителем. Кроме того, они хорошо прилипают к металлу, дереву, бетону, кирпичу и иному материалу, применяемому в современном строительстве, и сохраняют свои свойства в течение 15–20 лет. Они удобны еще и тем, что силикон, подобно резине, способен растягиваться, а стало быть, сохраняет герметичность даже подвижных стыков. Для помещений с повышенной влажностью — например, ванных и туалетов — разработаны специальные виды герметиков с антигрибковыми добавками, препятствующими образованию плесени. Причем ими молено не только заполнять щели, но и использовать для облицовки стен керамической плиткой. Существуют, наконец, и термостойкие герметики, которые можно применять, например, при ремонте систем горячего водоснабжения или отопления.

В справочниках указывается, что силиконовые герметики могут содержать разные типы растворителей, а потому делятся на кислотные, нейтральные и щелочные. Мы бы не рекомендовали использовать щелочные герметики, которые обладают запахом испорченной рыбы и их применяют лишь в особых, узкоспециализированных, целях.

Лучше использовать нейтральные или кислотные герметики. Кислотные, они же — ацетатные герметики содержат в маркировке на упаковке букву «А» (от английского слова acid — «кислота»). Они хорошо «прилипают» к деревянным поверхностям, стеклу, а также к не подверженным окислению металлам и керамике.

Учтите, что при отверждении состав обычно выделяет уксусную кислоту, которая, взаимодействуя с подверженными окислению металлами (железо, медь, цинк и другие), вызывает их коррозию. Поэтому кислотные герметики нельзя, например, использовать при ремонте аквариума с металлическим каркасом.

При покупке обратите внимание на цвет герметика и подберите его в тон к рабочей поверхности.

В общем, перед использованием кислотного герметика нелишне проверить его действие в малозаметном месте и посмотреть, не будет ли какой неблагоприятной реакции. Имейте также в виду, что уксус — довольно едкая жидкость, так что при работе с кислотными герметиками надо соблюдать осторожность.

Безопаснее вместо кислотных использовать нейтральные силиконовые составы. Их легко узнать по букве N на маркировке (по-английски «нейтральный» — neutral), цене 100–150 рублей за баллончик емкостью 320 мл (вместо 50–70 рублей стоимости кислотного герметика) и запаху спирта, который можно почувствовать, понюхав открытый картридж. (Только учтите, что спирт этот технический — кетоксим — и на вкус его лучше не пробовать.)

Диапазон применения нейтральных герметиков шире, чем кислотных, но и у них есть свои ограничения. Скажем, силиконом нельзя герметизировать изделия из полиакрилата и поликарбоната; они при этом разрушаются.

Возможный расход герметика определяют так. При глубине шва в один сантиметр картриджа емкостью 300–320 мл хватит примерно на 6 метров шва.

Кстати, при работе непременно понадобится монтажный (плунжерный) пистолет-аппликатор. Если у вас нет опыта обращения с подобным «оружием», при покупке его посоветуйтесь с продавцом-консультантом.

В. ЧЕТВЕРГОВ

Самолет водного базирования Convair F2Y-1 Sea Dart (Sea Dart, переводится как «морская стрела») имел треугольное крыло, плавно сопряженное с корпусов и большой киль. Взлет и посадку осуществлял с помощью убирающихся гидролыж, которые развивали на разбеге гидродинамическую подъемную силу, достаточную для того, чтобы поднять корпус над водой.

В январе 1951 года ВМФ США финансировало постройку опытного образца XF2Y-1, а в 1952 году заказало 12 серийных истребителей F2Y-1. Летные характеристики самолета оказались ниже ожидаемых. Потребовались более мощные двигатели, нежели первоначально установленные Westinghouse J34-WE-32 с тягой 1542 кг, и самолет оснастили двумя двигателями J46-WE-2,

Техническая характеристика:

Длина самолета… 16,036 м

Высота… 6,32 м

Размах крыльев…10,26 м

Площадь крыла… 52,3 м³

Практический потолок… 16 705 м

Дальность полета… 826 км

Взлетная масса… 7495 кг

Максимальная скорость… 1118 км/ч

Скороподъемность… 10 км/мин

Фирму Pagani основал в 1996 г. Хорасио Пагани — сын небогатых итальянских переселенцев из Аргентины. Автомобиль Pagani Zonda с кузовом из углепластика, продемонстрированный в 1999 г. на автосалоне в Женеве, привлек внимание любителей сверхдорогих суперкаров всего мира, и уже в первые месяцы молодая фирма получила свыше 50 заказов со 100-процентной предоплатой.

Учитывая цену машины — она превышает полмиллиона долларов, — можно сказать, что фирма продемонстрировала феноменальный успех. Сейчас Pagani Zonda изготавливаются я количестве 2 экземпляров в месяц и комплектуются всем необходимым для комфорта, включая… специальную обувь для езды. Очереди на получение автомобиля поклонникам моде пи приходится ждать по несколько лет.

Техническая характеристика:

Кузов… купе

Кол-во дверей… 2

Длина… 4,345 м

Ширина… 2,055 м

Высота… 1,150 м

База… 2,730 м

Объем двигателя… 7291 см³

Мощность… 550 л.с.

Максимальная скорость… 340 км/ч

Снаряженная масса… 1250 кг

Разгон до 100 км/ч… 3,7 с

Расход топлива… от 10 до 20 л/100 км

Строить ее, правда, не стали: общий уровень техники того времени не позволял в сжатые сроки, диктуемые потребностями войны, построить подобное орудие полномасштабных размеров. К тому же не были еще использованы для сверхдальней стрельбы все возможности пороховой артиллерии обычного типа. Правда, впереди всех здесь оказались немцы.

Всего лишь через два года они обстреляли Париж с расстояния 120 км… В начале Второй мировой они уже имели пушки, стрелявшие на 160 км. Но для орудий традиционной схемы это уже был почти предел.

О существовании такого предела артиллеристы давно и хорошо знали. Он был связан с ограниченной скоростью расширения пороховых газов в стволе, что в свою очередь объяснялось недостаточной для получения высоких скоростей температурой и энергией взрыва пороха.

Но в начале XX века сама идея стрельбы на сверхдальние расстояния была очень популярна. Потому Фашон и Виллепле и создали орудие, в котором снаряд ускоряется силой электрического тока.

В школе часто показывают такой опыт. На два оголенных провода, прикрепленных к доске, кладут легкую трубку и пропускают по ней сильный ток (лучше его взять от щелочного аккумулятора). Трубка быстро скатывается с доски (рис. 2).

Рис. 2

Чисто физически это можно объяснить так. По укрепленным на доске проводам, а также по трубке течет электрический ток, который создает общее для них магнитное поле. Но на любой проводник, находящийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Параллельные проводники, прочно закрепленные на доске, эта сила сдвинуть не может, но легко катит трубку.

На этом принципе и действовало орудие Фашона и Виллепле. Ствола в обычном представлении у него не было. Вместо него имелись четыре провода. По ним, как но рельсам, скользил снаряд с крестообразной формой поперечного сечения, который замыкал токи этих проводников (рис. 3).

Сегодня орудия, основанные на таком принципе, называются рельсотронами. Чаще всего их делают с двумя проводниками-рельсами. Они сегодня изучаются во многих странах мира.

К сожалению, сведений об эксперименте Фашона и Виллепле слишком мало, а все упоминания о нем в отечественной литературе опираются лишь на единственную ставшую библиографической редкостью работу Н.А.Рынина «Суперавиация и суперартиллерия», Ленинград, 1928 г.

Однако чисто расчетным путем, оставаясь в рамках школьного курса физики, мы можем очень многое в работе орудия Фашона и Виллепле прояснить. Допустим, ствол электрического орудия имел длину два метра. Приравняв работу, совершаемую электрическими силами при разгоне снаряда, к его кинетической энергии, можно найти среднее значение силы, толкавшей снаряд. Она равна 500 Н. Разделив эту силу на массу снаряда в килограммах, получим среднее значение ускорения, равное 10 000 м/с². Через него находим время движения снаряда в стволе — 0,02 секунды — и среднюю мощность выстрела — 50 кВт.

Могло ли такое электрическое орудие найти практическое применение? Для ответа на этот вопрос сравним его с широко распространенным в то время французским пулеметом Гочкиса калибром 13,2 мм. Его пуля имела такую же массу, как и снаряд орудия Фашона и Виллепле (50 г). Но ствол его был длиной около метра, а вспышка 16 г пороха обеспечивала пуле скорость вчетверо большую — 800 м/с. Таких пуль он мог выпустить 450 штук в минуту. Орудие, полноценно заменяющее тот же пулемет Гочкиса, должно было бы без учета всевозможных потерь потреблять мощность 375 кВт, а с ними — все 750 кВт. Такую мощность можно в принципе брать от электрической сети.

На поле боя ее нет, а автономная электростанция весила в начале прошлого века около 10 тонн. Сегодня вес ее удалось бы сократить до тонны, но пулемет Гочкиса (рис. 4) образца 1914 г. весил всего 65 кг. Поэтому о повсеместной замене обычных орудий электрическими не может быть и речи.

Однако от электрических орудий можно добиться таких высоких начальных скоростей снаряда, которые не получить от орудий традиционного типа, потому можно примириться с самыми большими трудностями.

Так, например, американцы много говорят о возможности создания полностью электрического танка. Возможно, поэтому эксперименты с рельсотронами начинают делать даже любители. Учитель В.Никитин из Анадырской средней школы предложил накопитель энергии, пригодный для различных учебных опытов с токами большой мощности (рис. 5).

Рис. 5

Источник представляет собою выпрямитель для зарядки батареи большой емкости и устройства для подключения ее к нагрузке. Подключая накопитель В.Никитина, можно очень эффектно провести опыт, показанный на рисунке 2, который по сути описывает работу рельсотрона.

Помимо орудий рельсового типа предложены электромагнитные пушки с катушками-соленоидами. Они основаны на явлении втягивания железного стержня в катушку с током.

Здесь есть одна особенность. Возрастание скорости стержня, втягиваемого катушкой, происходит только до тех пор, пока он не достигнет ее середины. Если в этот момент ток, проходящий через катушку, выключить, то стержень вылетит из нее с большой скоростью.

Укрепите катушку на штативе и вложите в нее стальной шарик. После подачи импульса от накопителя шарик вылетит из катушки и пролетит пять-шесть метров. Дальность выстрела зависит от емкости конденсаторной батареи. Увеличивать ее нет смысла, поскольку это сделает опыты опасными.

В книге полковника В.А.Внукова «Физика и оборона страны», Москва, 1942 г., описана безопасная модель соленоидной пушки (рис. 6).

Рис. 6

Это стеклянная трубка, обмотанная внавал тремя слоями изолированного провода с поперечным сечением 1 мм². «Пушка» стреляет железными вязальными спицами. Необходимый для безопасного выстрела на расстояние 3–4 мм импульс получается за счет быстрого замыкания звонковой кнопки через последовательно соединенную с нею лампу мощностью 100–150 Вт.

Все опыты с электрическим оружием следует производить только в присутствии учителя!

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

Через несколько секунд вода закипит: находящиеся в воздухе пары воды сконденсируются на частицах льда, давление в колбах быстро понизится настолько, что вода начнет кипеть. Для того чтобы опыт удался, колбу с водой нужно продуть паром, чтобы удалить из нее воздух, и всю систему быстро закрыть. При температуре 28 °C, как это было в опыте, вода кипит при давлении 0,03 атм. В процессе кипения пар через трубку из колбы с водой будет перетекать в колбу со льдом. Скорость его может быть на удивление велика — 500 м/с!

А теперь взгляните на опыт Клода и Бушеро (см. рис. 2).

Рис. 2

Слева — бутыль с теплой водой. Справа — сосуд со льдом, через стенку которого проходит труба. Выходящий из нее пар устремляется на колесо паровой турбины. Турбина через ременную передачу вращает маленький генератор, от которого горят лампочки.

В одном из таких экспериментов мощность генератора кратковременно достигла 3 киловатт. На этом принципе ученые в 1928 году построили электростанцию возле бельгийского металлургического завода Угрей-Мариэй на реке Маас. Источником тепла для нее служила вода, охлаждавшая домну. Эту воду обычно сбрасывали в реку. Температура этой воды всегда была на 20 °C выше, чем в реке, но этой небольшой разности температур оказалось достаточно, чтобы кипящая при пониженном давлении вода приводила в действие турбогенератор мощностью 50 кВт.

Накопив необходимый опыт, в 1930 году инженеры построили на Кубе установку, работающую от разности температуры океанских вод. При этом выяснилось: самое сложное — это подъем с больших глубин холодной океанской воды, обрастание труб морскими организмами и значительный расход энергии на ее перекачивание.

Полезную мощность около 28 кВт получили, потратив более миллиона долларов из собственных средств. В 1934 году ученые начали сооружение плавающей установки для производства льда возле Рио-де-Жанейро. Однако при строительстве произошла авария. Продолжить работу Клод и Бушеро не смогли из-за нехватки средств…

Несмотря на всю привлекательность «даровой» энергии океана, строительство океанских электростанций на принципах Д’Арсонваля, Клода и Бушеро оказалось не выгодно. Слишком велики затраты на строительство установки, а окупаются они через десятки лет. В настоящее время лишь в США и Японии есть отдельные экспериментальные установки такого рода.

Но забывать идею не стоит. Ведь в стране есть промышленные предприятия, сбрасывающие теплые стоки, есть горячие ключи. Особый интерес представляют солнечные водонагревательные панели. С каждого квадратного метра такой панели в ясный день можно получить около киловатта тепла. Если его направить на подогрев воды в двигателе Клода и Бушеро, то можно получить до 70 Вт механической энергии. Имеющиеся в продаже полупроводниковые солнечные панели могут дать 90 — 100 Вт, но стоят они в десятки раз дороже…

Если вам захочется повторить опыт Клода и Бушеро, начинать придется с нуля. Первый шаг — это уже описанный опыт с двумя сосудами.

Кстати, если их соединить гибким прозрачным шлангом, то его можно укрепить на столике проектора и увидеть на экране образующиеся у стенок шланга бурные завихрения, свидетельствующие о движении потока пара.

Следующий шаг — заставить вращаться в этом потоке жестяную крыльчатку (см. рис. 3).

Рис. 3

Для этого ее нужно расположить в наглухо закрытом прозрачном сосуде. Его можно склеить из оргстекла. Было бы очень привлекательно вывести наружу вал крыльчатки для последующего соединения с генератором. Но давление в сосуде в тридцать раз ниже атмосферного, и воздух неизбежно проникает через отверстия для вывода вала.

Клод и Бушеро тоже не могли справиться с этой проблемой и потому расположили турбину и генератор под колпаком.

Для нас важно вначале добиться быстрого вращения крыльчатки. Лишь после этого можно думать о соединении крыльчатки с генератором.

Очень многое в этом опыте зависит от качества исполнения крыльчатки. Поищите в школе демонстрационную модель паровой турбины.

Кстати, с ротором подобной модели Клод и Бушеро показывали свой знаменитый опыт. От этого эксперимента всего лишь шаг до практически полезной энергетической установки.

А. ВАРГИН

Рисунки автора

Акустическим датчиком служит электронный микрофон ВМ1, получающий питание от 9-вольтового источника через делитель R1, C1, R2. Появление звуковой команды вызывает всплеск тока микрофона, отчего на его выходе образуется импульс напряжения отрицательной полярности. Усиленный транзистором VT1, но уже с положительной полярностью, он поступает через диоды VD1, VD2 на входы логического узла, построенного на ячейках 2И-НЕ DD1.2 … DD1.4. В исходном состоянии ячейка DD1.1 заперта благодаря «заземленному» конденсатору С3 при входах 1, 2, а ячейки DD1.2 … DD1.4 открыты, имея на выходах 4, 10, 11 сигнал низкого уровня. Поэтому связанный с ними составной транзистор («силовой» коммутатор) VT2, VT3 заперт, и его нагрузка в виде двигателя M1 бездействует. Обратно включенный диод VD3 защищает транзисторы от перенапряжения при индуктивной нагрузке.

После первого звукового сигнала положительный импульс с диода VD1 открывает ячейку DD1.1, а возникающий на ее выходе 3 сигнал низкого уровня запирает ячейки DD1.2 … DD1.4; возросший уровень сигнала на их выходах открывает коммутатор VT2, VT3 и запускает двигатель вашей модели. Повторный звуковой сигнал переключит логические ячейки в исходное состояние и остановит привод M1.

Обратите внимание, что узлы автоматики и выходной коммутатор получают питание от разных источников. Для первых достаточно гальванической батарейки типа «Кроны», для второго требуется батарея с напряжением до 4,5 В при токе порядка 0,5 А, чтобы хватало для питания электрифицированной игрушки.

Если понадобится управлять нагрузкой переменного тока, связанной с осветительной электросетью, используйте промежуточный коммутатор — электромагнитное реле типа РЭС-6 с низким напряжением срабатывания. Облегчит сборку устройства рисунок 2, показывающий расположение выводов, используемых в конструкции микрофона и полупроводниковых элементов.

Рис. 2

Ю. ПРОКОПЦЕВ

Вопрос — ответ

Одно время сообщалось, будто завод ГАЗ прекращает выпуск автомобилем «Волга». Затем вроде бы выпуск этих автомобилей решено было продлить. Ну, а каковы последние новости на этот счет?

Ирина Саморученко,

г. Краснодар

Популярный российский автомобиль теперь решено еще усовершенствовать. Причем наряду с улучшением дизайна салона каждый второй автомобиль «Волгам из 50 000, намеченных к выпуску в текущем году, теперь будет комплектоваться двигателем «Крайслер», который имеет большую мощность и ресурс работы. Эти новые двигатели начиная с 2007 года получит также часть выпускаемых на ГАЗе «Газелей» и «Соболей».

Слышала, что вопреки многим рекомендациям стирать можно практически все, в том числе и перьевые подушки. Так ли это?

Настя Алпатьева,

г. Кимры

Действительно, подушки стирать можно. Надо лишь отделить перья от наперника и поместить их в специальный сетчатый мешочек для деликатной стирки. Если не найдете такого мешочка в продаже, сделайте сами 3–4 мешочка из марли и пересыпьте в них перья. Стирайте их вручную в тазике с теплой водой, добавив жидкое моющее вещество. Особенно не усердствуйте и уж, конечно, не отжимайте перья, иначе они слипнутся и помнутся. После стирки прополощите мешочки с пером несколько раз и повесьте сушиться.

Наперник стирают отдельно. А когда он высохнет, можно изнутри натереть его мылом, а затем прогладить утюгом. Такая операция даст гарантию, что перо из наперника больше вылезать не будет. Что же касается других вещей, то, скажем, стирать пиджаки мы бы не советовали — они потеряют форму из-за разной усадки тканей, из который сделаны верх, бортовка и подкладка. Лучше отдать их в химчистку.

Скажите, пожалуйста, что означает выражение «бархатный путь»?

Алексей Смирнов.

г. Казань

В отличие от Великого шелкового пути — таким термином обычно обозначают дорогу, по которой древние купцы привозили некогда из Китая и Средней Азии шелковые ткани в Европу, — выражение «бархатный путь» вполне современное. И означает лишь совокупность мер, к которым прибегают железнодорожники, чтобы обеспечить передвижение составов с возможно меньшим шумом и большими удобствами для пассажиров. Для этого отдельные рельсы сваривают в длинные плети, исключая таким образом стук колес на стыках. Заваренные стыки шлифуют, а всю поверхность рельса еще и полируют. В итоге, как показывает практика, поезда движутся мягко и бесшумно, словно по бархату. Отсюда и название.

Некоторое время назад в СМИ много говорилось о проекте присоединения к материку острова Сахалин путем строительства моста или подводного туннеля. Сейчас об этом ничего не слышно. О проекте позабыли, как это было уже однажды?

Игорь Сахаров,

г. Находка

Нет, как сообщил недавно журналистам президент компании «Российские железные дороги» В. Якунин, проект строительства железнодорожного моста через пролив может быть осуществлен в ближайшее десятилетие. Многое будет зависеть от того, насколько быстро пойдет переустройство железных дорог на самом острове, которые ориентированы на японский стандарт колеи.

Два года назад уже началось строительство новых железнодорожных путей, ширина колеи которых совпадает с российским стандартом. По мере того, как сеть эта будет модернизироваться, увеличится и грузооборот с материком. И если сейчас с этой проблемой худо-бедно справляются паромы, то в будущем наверняка понадобится мост.

* * *

Дорогие читатели!

Сообщаем, что в сентябре 2006 года образовано Содружество научно-популярных журналов России «Грани Познания».

В него вошли известные журналы:

«Знание — сила», «Наука и жизнь», «Путешествие по свету», «Химия и жизнь XXI век», «Экология и жизнь», «Юный техник».

На страницах журналов Содружества вы сможете узнать достоверную информацию обо всех новинках в мире науки, техники, высоких технологий, истории и культуры.

Эти журналы читают более 1 500 000 самых образованных людей страны, выписывают все прогрессивные предприятия и организации, постоянно используют в работе ведущие руководители и специалисты.

Прием заказов на размещение информации и рекламы в блоке научно-популярных журналов Содружества

по тел.: (495) 208-43-64.

E-mail: mmp@media-grad.ru.

Сайт в Интернете: www.media-grad.ru