Еще лет двадцать тому назад Виктор Иливанов — ныне кандидат технических наук, а тогда аспирант одного из вузов Барнаула, работал над созданием прибора, определяющего прочность материалов.

Опробуя его так и этак, он поставил на одну из пластин прочномера килограммовую гирю. А та возьми вдруг да и закрутись юлой вокруг своей оси!

Виктор рассказал о курьезе друзьям — Василию Цимбалисту и Юрию Кондрину. И началось. На загадочную пластину стали сыпать порошок, капать жидкости, класть различные предметы. И все это приходило в движение.

Коллеги из других организаций поначалу отказывались верить. Лишь когда барнаульцы продемонстрировали свое маленькое чудо, авторитеты сдались, посоветовали оформлять заявку и на изобретение, и на научное открытие. Ведь к тому времени трое исследователей уже поняли, почему гиря пускалась в пляс. Секрет явления заключался в пластине, по которой она перемещалась. Под ее металлической поверхностью располагался пьезоэлемент — особый вид керамики, который обладает способностью преобразовывать электрические колебания в ультразвук. За счет этого на поверхности пластины появляются зоны вибрации. Механические силы и заставляют тела вращаться, хотя подобный эффект возникает и не всегда. Заслугой барнаульских ученых как раз и является то, что они выявили параметры его существования для разных материалов.

Теперь на базе лаборатории местной научно-производственной фирмы «Аккон» они разрабатывают пьезоэлектрические микродвигатели размером всего лишь в несколько миллиметров. Если использовать их, к примеру, в электробритвах, видеокамерах и плейерах, габариты этих устройств можно уменьшить во много раз.

Необычный летательный аппарат, модель которого вы видите на снимке, сконструировали студенты и преподаватели МАИ. Машину предполагается оснастить тремя двигателями, сопла которых оснащены отклоняемыми створками. Для вертикального взлета и посадки воздушные струи отклоняют к земле под прямым углом, а на марше заслонки обеспечивают горизонтальную тягу.

Соединить несоединимое удается иной раз не только отечественным ученым, но и нашему фотокорреспонденту. На снимке вы видите: на переднем плане ракетные мини-двигатели, предназначенные для маневрирования в космосе; на заднем — сферу для виртуальных путешествий братьев Латыповых (см. подробности в «ЮТ» № 6 за 1997 г.). Если войти внутрь такой сферы в специальном костюме и шлеме с компьютерными очками, то «виртуалер» запросто может отправиться в воображаемое, виртуальное путешествие хоть на иную планету.

Если вывернуть чулок…

Как это сделать, все прекрасно знают. А если подобную структуру закольцевать, соединив начало с концом, получится весьма оригинальный движитель, благодаря которому вездеход сможет пройти и по песку, и по болоту…

И это лишь одна из конструкций эластичной механики — нового научно-технического направления, которому, по мнению действительного члена РАЕН, кандидата технических наук Валерия Шихирина, суждено большое будущее.

Современные синтетические материалы уже позволяют получать оболочки, обладающие набором необходимых свойств. Они эластичны, легки, прочны, не пропускают газы или жидкости… Созданы и простейшие элементы эластичной механики на базе оболочечных конструкций.

Например, при спасении пострадавших из рухнувших зданий спасатели очень часто применяют герметичные мешки из сверхпрочной ткани. Пустую оболочку просовывают в щель завала, а потом накачивают в нее воздух. И она приподнимает на себе многотонные железобетонные плиты, позволяя высвободить зажатого ими человека…

Если же вернуться к чулочной конструкции, о которой говорилось выше (по науке такие оболочки называются тороидальными), то они, по мнению Шихирина, могут быть использованы не только для передвижения машин по неустойчивым почвам, но для преобразования одних видов движения в другие — например, поступательного движения во вращательное. Подобные конструкции можно использовать для изготовления захватов типа слоновьего хобота — они надежно удерживают предметы любой формы. Можно сконструировать на основе эластичной механики и приводы всевозможных роботов…

Надежность же таких конструкций, по мнению исследователя, зависит лишь от прочности, герметичности и эластичности материалов, из которых делаются подобные «рукава». А нынешняя химия позволяет творить по этой части буквально чудеса…

Интересную игрушку придумали о Москве. Пустотелые скорлупки позволяют легко и быстро выкладывать из них разнообразные узоры и картины. А если разместить их на поверхности воды, то узоры получаются еще и динамичными — при малейшем волнении о тазу они начинают перемещаться.

Бронежилет из… жидкости?!

He столь давно мировой наукой обнаружены вещества, занимающие промежуточное положение между упорядоченными твердыми телами — кристаллами и аморфными веществами. По существу они представляют собой переохлажденные, очень вязкие стеклообразные жидкости. Примером таких веществ служат многие полимерные смолы и такие соединения, как гудрон.

В нашей стране исследованиями подобных веществ занимаются сотрудники Института нефтехимического синтеза РАН имени Топчиева, которыми руководит академик Николай Плате. По словам ученого, ныне выяснилось, что под влиянием нагрева или сжатия в таком материале, называемом мезафазным полимером, могут ступеньками меняться основные характеристики. Ведь по существу всякий раз возникает другая структура — от кристалла до жидкости — с огромным количеством промежуточных фаз. Интересно, что некоторые из таких полимеров обладают уникальными свойствами.

Скажем, сотрудников спецслужб начали снабжать бронежилетами и щитами из мезафазных полимеров. По прочности они не уступают стали, зато в 5 раз легче — бронежилет, например, весит всего 1,5 кг. Кроме того, подобные материалы вполне могут пригодиться для изготовления тросов для лифтов и причальных канатов для океанских судов.

Мезафазные полимеры можно также использовать, например, для записи и считывания информации. Они точно так же, как и обычные жидкие кристаллы, используемые ныне в индикаторах калькуляторов и часов, способны образовывать структуры, меняющие свой вид под действием электрических сигналов. Только пленки намного прочнее, а стало быть, и индикаторы будут служить дольше.

Владимир ЧЕРНОВ

ГИПЕРТОНИЮ — НА ЦЕНТРИФУГЕ лечат теперь в Самаре. По словам ректора Самарского государственного медицинского университета Геннадия Котельникова, суть метода заключается в следующем. Пациента помещают в систему вращающихся центрифуг. Центробежная и центростремительная силы перераспределяют интенсивность потоков крови, тренируя кровеносные сосуды. Это позволяет лечить десятки заболеваний, среди которых гипертония и атеросклероз.

Между прочим, центрифуги по заказу медиков были изготовлены на оборонном предприятии «Салют», где издавна делают оборудование для космонавтов.

Самолет Ил-96-300. На таком авиалайнере чаще всего летает президент России. Кроме того, в его распоряжении имеются также Як-40, Ту-134, Ту-154М, Ил-62 и вертолеты.

Особенности устройства техники, предназначенной для первых лиц того или иного государства, как правило, стараются держать в секрете. Тем не менее, на борту президентских самолетов иногда бывают журналисты, своими достижениями иногда делятся специалисты, и постепенно тайное становится явным.

Так, скажем, о некоторых особенностях нового президентского самолета не так давно кое-что рассказал журналистам генеральный директор Государственной транспортной компании «Россия» Н.В. Шипиль. По его словам, в серийный самолет Ил-96-300 на Воронежском авиационном заводе постарались добавить все технические новинки, которые появились за последние годы. В особенности это касается авионики — приборов и электронных устройств, обеспечивающих взлет и посадку самолета при любых практически погодных условиях. Частично она отечественного производства, частично — зарубежного…

Есть и некоторые другие заимствования из лучшего зарубежного опыта. Так, скажем, на новом лайнере встроенный нижний трап, как и на «Боинге-747-200» американского президента Джорджа Буша. Так что теперь к самолету не нужно подкатывать в аэропорту трап, как это обычно бывало.

А вот двигатели у нашего спецсамолета отечественные, марки ПС-90А, построенные на Пермском производственном объединении. Они доведены до такой кондиции, что никакие ограничения по шуму и выхлопу, принятые в зарубежных аэропортах, нашей технике уже не страшны.

Наибольшие отличия от серийного самолета можно заметить в салоне. На нижней палубе, как обычно, расположены багажно-грузовые отсеки, а вот верхняя, пассажирская, подверглась кардинальной переделке. Вместо обычных рядов пассажирских кресел здесь выделены следующие отсеки.

Во-первых, специализированный салон для отдыха экипажа. Дело в том, что с президентом довольно часто летают два экипажа, сменяющие друг друга во время рейса, — иной раз президентский самолет летает чуть ли не сутками, а человеку за штурвалом нужен отдых.

Интересная деталь: в составе экипажей заслуженных пилотов России С.Е. Анциферова и Г.Н. Белодеда могут быть и пилоты, и стюардессы, которые накануне перевозили обычных пассажиров.

Примерная схема расположения помещений на борту «Боинга-747-200» президента США:

_{1 — кабина пилотов; 2 — гостиная; 3 — комната для переговоров; 4 — кухня; 5 — конференц-зал; 6 — телевизор; 7 — рабочий кабинет; 8 — комната отдыха; 9 — запасные сиденья; 10 — спальня президента; 11 — душевая; 12 — медпункт; 13 — главный вход; 14 — лестница; 15 — грузовой отсек.}

На «борту № 1» имеются рабочий кабинет президента, спальня с ванной и туалетом. Есть конференцзал, где прямо во время полета могут проходить рабочие совещания. Имеются также и помещения для сопровождающих президента лиц, которым тоже созданы нормальные условия для работы и отдыха. Кроме того, на борту есть место для обслуживающего персонала и охраны, отсеки для спецаппаратуры связи. Словом, с борта самолета президент продолжает руководить страной точно так же, как и из любой другой своей резиденции.

Есть, как и на обычном самолете, своя бортовая кухня, кладовые и холодильники с продуктами. А вот баров и тренажерных залов, вопреки слухам, на борту президентского самолета нет. Ни у нас, ни у американцев. Единственное, что по требованию президента Буша в его покоях поставили «бегущую дорожку», позволяющую размять ноги во время длительных перелетов.

В кино иногда показывают на борту спецсамолета специальную аварийную капсулу с парашютом, куда в случае возникновения нештатной ситуации помещают «пассажира № 1», чтобы эвакуировать из самолета. Говорят, что такие капсулы действительно есть на борту американских спецсамолетов. Что же касается наших, то у нас подобная информация пока все же остается тайной.

Зато известно, что вся электроника на борту имеет устройства спецзащиты, не позволяющие хакерам или шпионам вмешаться в работу компьютеров, прослушивать переговоры. А в оборудование спецсамолета обязательно входят средства, защищающие его от любого, даже ракетного, нападения.

Вообще президентский самолет любой страны практически никогда не летает в одиночестве. Вместе с ним в ту или иную точку земного шара вылетает запасной самолет, а также несколько транспортных авиагигантов, груженных лимузинами, вертолетом (а то и двумя), оружием, транспортом и спецсредствами для охраны.

Полет закончен. Президент вернулся домой.

В общем, любой президентский вояж — это довольно хлопотное и дорогое мероприятие, в котором задействованы сотни, а то и тысячи людей. Не случайно, у американцев каждый полет президента приравнивается к военной операции.

Тем не менее, время от времени случаются какие-то ЧП и с президентскими самолетами. Скажем, в 60-е годы прошлого века во время визита тогдашнего руководителя советского государства Н.С. Хрущева в США уже на американской земле обнаружили микротрещины на борту лайнера № 1. Пришлось Хрущеву воспользоваться запасным самолетом. Впрочем, и первый лайнер, считавшийся аварийным, тоже совершил благополучный перелет через океан.

В 1972 году при вылете из Внуково-2 в Киев президента США Ричарда Никсона не запустился один из двигателей. Президента пересадили на резервный самолет. В феврале 1999 года при заруливании на стоянку был поврежден столкновением с другим самолетом лайнер премьер-министра Италии. Из людей никто не пострадал, но руководителю правительственного авиаотряда пришлось уйти в отставку.

Кроме президентов стран, персональными самолетами пользуются также премьер-министры, министры и некоторые другие госслужащие высокого ранга. Частные самолеты есть также у многих арабских шейхов, бизнесменов-миллиардеров, владельцев крупных фирм.

В.ПЕТРОВ

Технология, разработанная во французском Агентстве по исследованию космического пространства (CNES), обещает переворот в электроэнергетике. Специалисты предполагают использовать технологию, реализованную во всем известных СВЧ-печах, где электроэнергия преобразуется в микроволны. Разница в том, что установка CNES работает на частоте, для которой наиболее прозрачна атмосфера, а микроволновый луч, посланный параболическими рефлекторами, будет улавливаться в пункте назначения приемным устройством и снова превращаться в электроток.

Плюсы этого изобретения вскоре предстоит оценить жителям острова Реюньон — французского владения в Индийском океане. Первая в мире беспроводная ЛЭП начнет снабжать энергией отдаленную островную деревню, расположенную на дне глубокого ущелья. До сих пор селяне вынуждены были получать электроэнергию с помощью солнечных батарей — не очень эффективных в этой местности, а ночью и вовсе бесполезных. Пробная передача электроэнергии по воздуху должна состояться в начале 2004 года. А еще через три года начнется промышленная эксплуатация установки.

Впрочем, стоит вспомнить, что в 1986 году газеты сообщали, что во Франции уже осуществлена передача электроэнергии без проводов.

Тогда излучатель энергии состоял из катушки с магнитным сердечником, по которой протекал ток частотой в несколько десятков килогерц. Приемное устройство — тоже катушка с сердечником — монтировалось в электроприбор. Когда этот прибор находился рядом с излучателем, в нем действительно возникала электродвижущая сила, позволявшая ему исправно функционировать, как при включении в обычную электросеть. Специальный компьютерный блок предохранял излучатель от перегрузок, коротких замыканий, внезапных отключений и позволял в пределах одного помещения запитывать сразу несколько бытовых электроприборов.

Газетчики тогда наперебой заговорили об исполнении мечты Николы Теслы, гениального сербского изобретателя, который еще в 1893 году на съезде Ассоциации электрического освещения в Сент-Льюисе продемонстрировал лампы, горевшие без проводов, электромотор, ротор которого вращался без электросети…

Правда, Тесла намекал, что передает электрические колебания не по воздуху, а по земле, и пообещал осветить Всемирную выставку 1903 года в Париже электроэнергией Ниагары, которая будет передана с континента на континент — из Америки в Европу — без проводов.

Однако проект этот осуществлен не был. Идея была забыта на многие десятилетия. Лишь в конце 80-х годов XX века к ней вернулись. И, кроме описанных уже экспериментов во Франции, провели впечатляющие опыты в Канаде. Там в 1988 году была испытана модель самолета, на борту которой не было ни бензобака, ни аккумулятора…

Вся энергия, необходимая для вращения пропеллеров, передавалась с земли по микроволновому лучу.

Испытания показали тогда перспективность подобного способа. Заговорили даже, что в скором будущем так же начнут передавать на Землю электроэнергию космических солнечных электростанций, которые запустят на орбиту вокруг планеты. Однако тогда возникли опасения, что мощные энергетические пучки, идущие из космоса, будут выжигать в атмосфере «озоновые дыры». Да и денег у правительств ведущих стран мира на осуществление столь глобального проекта не нашлось.

Тем не менее, как видите, о нем не забыли окончательно. И эксперименты специалистов CNES позволяют надеяться, что когда-нибудь он все же осуществится. Пока, правда, по-прежнему остается нерешенной все та же проблема. Никто еще не проверял на практике, как будут воздействовать микроволновые лучи на атмосферу.

С.НИКОЛАЕВ

Ученые настойчиво пытаются разобраться, же происходит в недрах нашей планеты.

Закрученный «блин»

Возьмите два куриных яйца — одно вареное, другое сырое — и попробуйте их раскрутить. С круто сваренным яйцом это сделать легко, а вот сырое сразу останавливается…

Под твердой скорлупой у него скрывается жидкая сердцевина, тормозящая импульс вращения.

Ситуация с земным шаром еще сложнее. Как полагают ученые, под твердой поверхностью планеты — литосферой — находится раскаленная жидкая магма. А в самом центре располагается опять-таки твердое ядро. Раскрутить подобную твердо-жидко-твердую систему непросто. Тем не менее, все 9 известных сегодня планет Солнечной системы, начиная от Меркурия и кончая Плутоном, обращаются вокруг Солнца в одном направлении — в том же, что и крутится вокруг собственной оси само наше светило. И сами планеты (кроме Венеры и Урана) тоже имеют суточное вращение в том же направлении.

Венера же вращается чрезвычайно медленно и в обратную сторону, а Уран и вовсе крутится, как бы лежа на боку. Такое могло произойти, полагают астрофизики, вследствие столкновения этих планет с какими-то небесными телами.

Само же вращение всей Солнечной системы объясняют следующим образом. Некогда вся система представляла собой этакий спирально закрученный «блин» из пыли и межпланетных газов. «Блин» этот, в свою очередь, еще раньше выделился из спирально закрученной галактики Млечный Путь, вследствие воздействия гравитации. Около 5 млрд. лет тому назад из пылевого облака постепенно стали образовываться более плотные комки. Это и были протопланеты и протосолнце — предки современных небесных тел.

Таким образом, их вращение было уже изначально заложено в систему.

Так представляют себе строение Земли современные исследователи:

_{1 — кора; 2 — мантия; 3 — жидкое внешнее ядро; 4 — твердое внутреннее ядро.}

Почему тормозится «юла»?

После этого когда-то «заведенная» наша планета крутилась, как юла, по инерции. И со временем это вращение все замедляется. Это видно по размаху прибрежных приливов и отливов. Они, да будет вам известно, образуют на морском дне отложения. А кораллы и моллюски формируют из них все новые слои на своем теле — получается нечто вроде годовых колец на деревьях, показывающих, сколько тепла и влаги получили растения в тот или иной год.

В общем, заметив замедление вращения, исследователи стали искать его причину.

Прежде всего, торможение происходит потому, что планета наша крутится вовсе не в стопроцентном вакууме. Вокруг всегда есть какое-то количество межпланетных газов и пыли. Они и замедляют понемногу движение планеты.

Кроме того, весьма существенное влияние на движение нашей планеты оказывает Луна. Она, как известно, своим тяготением образует приливные горбы. Причем не только в океане, где приливные волны могут достигать высоты в десятки метров. На суше тоже имеется такой горб — Луна своим притяжением приподнимает земную поверхность примерно на полметра. Но поскольку земная твердь — не вода, то горб этот наращивается довольно медленно и в своем движении отстает от Луны примерно на четверть круга. И эта «шишка» своей гравитационной массой тоже притормаживает вращение Земли.

Что варится в нашей «скороварке»?

Так дело обстоит в теории. Однако на практике неожиданно выяснилось, что по крайней мере дважды — 400 млн. лет и 180 млн. лет назад — наша планета вдруг неожиданно ускоряла свое вращение. Ускорение заметили по тем же донным отложениям и стали искать их причину.

Пока определили два сценария, согласно которым планета могла изменить скорость вращения. Первый — катастрофический. По планете, словно шар по шару на бильярдном столе, могло ударить небесное тело — астероид или малая планета типа нашей же Луны. Именно так, вероятно, могли обрести странности своего вращения Венера и Уран.

Второй способ почти что фантастический. Однако Филипп Машетель, директор Института Земли при французском Университете Монпелье, уверяет, что он гораздо вероятнее первого. Суть же этого процесса заключается в следующем.

Как мы уже выяснили, сырое яйцо трудно раскрутить из-за того, что внутри оно жидкое и слои его, особенно белка и желтка, смещаются друг относительно друга, мешая раскрутке.

Внутри земной коры тоже есть несколько слоев с породами различной плотности и химического состава. Причем в глубине недр расплавленная порода постоянно движется. Перетекая между верхней мантией и переходной зоной на глубине около 400 км, она постепенно меняет свою структуру — расплавляется при движении вниз и отвердевает, подходя к поверхности Земли. Однако на глубине порядка 670 км, на границе между переходной зоной и нижней мантией, ситуация иная. Там в расплавленной породе наблюдается резкий фазовый переход — плотная вязкая порода вверху и более раскаленная мягкая порода внизу. А коль скоро граница имеет ярко выраженную природу, то для перемещения материала из одного слоя в другой нужно значительное количество энергии. Даже жар, поступающий из глубины нижней мантии, задерживается на границе между двумя слоями.

При перегреве же нижней мантии переходная зона теряет стабильность. В результате ей труднее удерживать давящую на нее сверху массу. В конце концов, наступает критический момент, когда в наиболее слабых точках переходной зоны образуются прорывы. А через них из верхней мантии в жидкую магму устремляются холодные и более плотные породы.

Вещество набирает скорость и прошивает пограничный слой насквозь. Оно проникает через нижнюю мантию, как брошенный в воду камень, утверждает Машетель. Потом оно обволакивает ядро, вытесняет более горячий материал, образуя направленные вверх всплески. Всего за 10 млн. лет — а для геологии это мгновения — к центру Земли способен сместиться огромный обломок породы размером с Луну…

И такое смещение может иметь примерно те же последствия, как и удар крупного астероида по внешней части земной оболочки. Планета получит ускорение, подобно фигуристу, который при вращении прижимает руки к телу…

Схема изменения длительности суток из-за катаклизма в недрах планеты.

_{Цифрами обозначено: 1 — кора; 2 — верхняя мантия; 3 — переходная зона; 4 — оторвавшийся кусок.}

Не будем дрейфить!

Итак, вращение нашей планеты не столь уж стабильно, как это полагали еще недавно. К каким выводам приводит это открытие?

По мнению исследователей, неравномерность вращения, смещение жидких масс внутри планеты приводит не только к изменениям длительности суток, но и к покачиваниям оси вращения планеты (этот феномен называется нутацией) и изменениям геомагнитного поля Земли. Магнитные полюса «гуляют» по поверхности планеты и время от времени даже меняются местами — Южный полюс перемещается на север и наоборот. Это не только может сбить с толку перелетных птиц, привыкших руководствоваться в полете показаниями имеющегося в их организме природного «компаса».

Как мы уже писали (см. «ЮТ» № 3 за 2003 г.), в момент переполюсовки естественное магнитное поле перестанет защищать нас от космического излучения, а это чревато излишним облучением. Нарушится также работа систем связи, компьютеров и другого электронного оборудования. Возможно также усиление сейсмической активности планеты…

В общем, низвержение лавины в недрах Земли сулит нам мало приятного. Одно лишь успокаивает: явление это достаточно редкое. Так что пару миллионов лет, чтобы принять меры, в запасе у нас еще есть.

С. НИКОЛАЕВ

Так, возможно, будет выглядеть гравилет.

А.В. Рыков с коллегами. Российский исследователь полагает, что для полета не нужны ни двигатель, ни крылья.

— Как известно, основоположником исследований гравитации считается Исаак Ньютон, — рассказал Анатолий Васильевич. — Однако, сформулировав знаменитый закон всемирного тяготения, он не ответил на вопрос: какова же природа самой гравитации? Почему она заставляет одно тело притягиваться к другому?

Говорят, что в предисловии к переизданию трудов Ньютона его издатель позволил себе, чтобы хоть как-то объяснить суть явления, написать, что «гравитация есть свойство всех материальных тел». Чем страшно рассердил ученого. В сердцах тот заметил, что, может быть, за гравитацию отвечают не сами тела, а та среда, в которой происходит их взаимодействие…

Больше к теме тяготения исследователь не возвращался.

— Этот пробел потом не раз пытались восполнить другие исследователи. Так, скажем, французский преподаватель физики Пьер Лессаж, чтобы хоть как-то объяснить своим ученикам, каким же образом тяготение передается от одного тела к другому, в конце XIX века предположил, что это происходит с помощью неких крошечных частиц.

— Да, такое предположение вызвало новый виток интереса к теории «мирового эфира». В 30-е годы XX века французский теоретик Поль Дирак высказал предположение, что частицы Лессажа составляют суть вакуума. Он развил целую теорию, согласно которой вакуум на самом деле не пустота, как считают многие, а некий континуум частиц, заряды которых компенсируют друг друга, и потому мы не можем заметить их с помощью своих приборов. В науке даже появилось такое понятие «море Дирака», состоящее из этих самых невидимых и неведомых частиц.

— Однако и с «морем Дирака» со временем произошло примерно то же, что и со «вселенским эфиром». «Раз вакуум ничем себя не обнаруживает, будем считать, что его не существует», — решили теоретики. Тем более что выкладки Альберта Эйнштейна и его последователей позволили объяснить все, что происходит во Вселенной, и без помощи «непустой пустоты». И о вакууме не то чтобы забыли, но интерес к исследованиям его свойств резко упал. У науки нашлось немало других, более существенных, проблем, на которые и были отвлечены лучшие научные силы.

Сейчас, судя по всему, наблюдается очередной виток интереса к старой теме. Так, несколько лет назад в печати прошла волна публикаций о работах Евгения Подклетнова и его коллег, а затем серия опровержений результатов его исследований.

— Эти сообщения еще больше раззадорили меня и моих коллег. И мы решили разобраться в физике подобных процессов. А там, если получится, и в сути самого тяготения. Для начала мы попытались представить себе, как может выглядеть «непустая пустота» вакуума. Почему составляющие его частицы не обнаруживаются нашими приборами?

Представьте себе некую структурную решетку. Примерно такую же, как кристаллическая решетка твердого тела. С одной лишь разницей: составляющие ее частицы имеют энергию, но не имеют массы. Такое в микромире вполне возможно. Взять, например, фотон: долгое время считалось, что он не имеет массы покоя, хотя сама по себе частица света вполне реальна — мы видим потоки фотонов даже невооруженным глазом.

Или вот вам другой пример. Известно, что при некоторых условиях гамма-кванты (так иногда называют фотоны с большой частотой и энергией) превращаются в электроны и позитроны. Но откуда у фотонов — частиц, не имеющих ни массы, ни заряда, — вдруг находятся и массы, и заряды для образования положительно заряженного протона и отрицательно заряженного фотона?

Причем, как утверждают специалисты по физике элементарных частиц, ни закон сохранения зарядов Фарадея, ни закон сохранения энергии не нарушаются. Значит, и заряды, и массы умеют «маскироваться», каким-то образом компенсируя друг друга. Причем настолько хитро, что наша аппаратура их «маскировку» уже не распознает…

— Иначе, связанные заряды вакуума могут «паковаться» в какую-то структуру, похожую на очень прочную кристаллическую решетку…

— Да, ее электрическая упругость, судя по расчетам, примерно в миллион раз выше упругости платины! С одной стороны, такая упругость обеспечивает решетке немалую прочность. С другой — возможность для распространения электромагнитного возмущения по крайней мере со скоростью света.

Такой подход объясняет хотя бы, почему гравитация, как показали недавние эксперименты, распространяется именно с такой быстротой.

— Ну а как же все-таки осуществляется гравитационное взаимодействие между массивными телами?

— Да примерно так же, как распространяются звуковые волны в воздухе. Те частицы, что образуют решетку вакуума (некоторые исследователи называют их гравитонами), при воздействии на них массивного тела приходят в движение примерно так же, как колеблются частицы воздуха при ударе колокола. Эти колебания передаются от одной частицы к другой, пока не дойдут до следующего, имеющего массу тела.

Скорость передачи взаимодействия не зависит от самих тел, а определяется характеристиками среды между ними.

И вот почему. Известно, что скорость распространения звуковых колебаний в воздухе не зависит от источника звука, но определяется характеристиками атмосферы в данном месте — давлением, температурой… При этом долгое время считалось, что никакое материальное тело не способно двигаться со сверхзвуковой скоростью. Но потом выяснилось, что это не так — просто аппараты, развивающие сверхзвуковую скорость, должны быть устроены несколько иначе, чем дозвуковые; нужна дополнительная мощность, чтобы преодолеть сверхзвуковой барьер…

— Иными словами, вы допускаете, что в принципе можно создать и аппараты, способные преодолеть световой барьер?

— Да, получается так. И таково лишь одно из следствий математических выкладок. Есть и другие. Сама по себе гравитация возникает благодаря наличию слабого избыточного заряда кристаллической решетки (разность величин зарядов «+» и «-»), который методом индукции Фарадея притягивает все тела друг к другу. Имеющая заряд одного знака структура вакуума создает силы отталкивания, проявление которых астрофизики и наблюдают ныне в виде расширения Вселенной.

— Анатолий Васильевич, можно ли объяснить то, о чем вы рассказали, более наглядно?

— Извольте… Еще древнегреческий мудрец Фаллес заметил: если потереть янтарь тканью, то он начинает притягивать кусочки бумаги. Кулон затем разобрался в сути явления: разноименные электрические заряды притягиваются друг к другу. А одноименные — отталкиваются. Подобным образом, наверное, когда-нибудь можно будет управлять гравитационными массами. А значит, откроются принципиальные пути к построению гравилетов, освоению антигравитации.

— А при помощи каких полей, по-вашему, удобнее всего управлять гравитацией?

— Электрические подходят меньше, чем магнитные. Напряженность электростатики тут будет такая, что произойдет пробой воздуха, как при молнии. А вот магнитные поля такого действия на атмосферу не оказывают…

— Проводились ли какие-нибудь эксперименты, которые так или иначе могут подтвердить приведенные рассуждения?

— Недавно ко мне заглядывали двое молодых исследователей из Института высоких температур РАН В.Рощин и С. Годин. Они рассказали о созданной ими экспериментальной установке — магнитно-гравитационном конвертере — и серии проведенных экспериментов. Оказалось, что с помощью магнитных полей удается уменьшить влияние гравитационного поля на предметы. Причем уменьшение веса отмечается немалое — до 35 %!

…Я изложил здесь далеко не все соображения А.В. Рыкова по поводу гравитации, а лишь то, что наиболее просто для понимания. Сама же по себе «гипотеза о природе гравитации», как она называется официально, гораздо глубже и шире. Вот, к примеру, передо мной лежит подаренный автором оттиск его статьи в научном журнале «Физическая мысль России», где его мысли выражены не только словами, но и емкими строчками физических уравнений.

Рыков вообще предпочитает формулы словесной болтовне. Но лично у меня не хватило физико-математической подготовки, чтобы понять суть выкладок до конца, да еще потом и перевести все это на общепринятый язык. Единственное, чем могу утешить и себя и вас, так упоминанием о том, что даже сам Эйнштейн перестал понимать многое в собственной теории относительности, после того как над ней поработали теоретики.

Беседу вел Станислав ЗИГУНЕНКО

P.S. Желающие глубже познакомиться с теорией А.В.Рыкова могут прочитать о ней как в печати («Физическая мысль России», № 1 за 2001 г., стр. 59–63), так и на сайте самого автора: http://www.h-t.ru/ac/rav.

Если выстроить костяшки вертикально друг за другом слегка толкнуть крайнюю, она собьет соседку, та — следующую…

Во многих странах существуют клубы любителей фигур из костяшек домино. Лучшие из них участвуют в соревнованиях и телешоу, где демонстрируют свое искусство. Рекорд по этой части, недавно занесенный в Книгу рекордов Гиннесса, гласит, что самая длительная «цепная реакция» охватила… более 8 млн. камней!

Впрочем, подобные затеи так, наверное, бы остались развлечением, если бы конструкторам фирмы IBM не пришло в голову использовать «принцип домино» для разработки новых компьютерных систем. Только в данном случае роль камней домино решили поручить молекулам, которые исследователи тоже выстроили в цепочки. Изменение в одной молекуле приводит к цепочке перемен в соседних. А это, в конце концов, дает возможность выполнять определенные логические операции.

Чтобы понять, какие именно вычисления можно производить подобным образом, ученые используют сканирующий тоннельный микроскоп — изобретение немецкого физика Герда Бенинга, за которое в 1986 году он был удостоен Нобелевской премии.

В общих чертах этот инструмент действует следующим образом. Намагниченная игла микроскопа приближается почти вплотную к поверхности носителя и по желанию исследователя позволяет перемещать с места на место отдельные молекулы. Говоря совсем уж попросту, игла микроскопа действует подобно электромагниту на подъемном кране, ведущем погрузку металлоконструкций. Перемещаемая деталь удерживается магнитом до тех пор, пока на него подают электрический ток. Перемещая таким образом отдельные молекулы, можно выстраивать их на подложке в определенные структуры.

Хрестоматийный пример: сотрудники фирмы IBM таким способом выложили из 555 молекул окиси углерода на медной подложке название своей фирмы. Такая методика позволяет получать некие структуры, которые можно использовать для долговременного запоминания информации. Однако Андреасу Хайриху и его коллегам по фирме этого показалось недостаточно. Ведь сами по себе молекулы и атомы представляют собой достаточно сложные структуры. Кроме того, атомы обладают еще и некоторыми другими характеристиками, например, спином, характеризующим момент вращения того или иного атома.

Здесь можно снова прибегнуть к аналогии с костяшками домино. У них есть всего две возможности — они либо стоят, либо лежат. Так же и с молекулами окиси углерода — они могут находиться либо в одном положении, либо в другом, иметь либо один спин, либо другой.

Одно из положений мы можем обозначить как «0», другое — как «1». И таким образом получить как бы молекулярный триггер — элементарную ячейку логической схемы. А исследователи уж знают, как из таких триггеров, по каким правилам и схемам можно построить логические ячейки — скажем, «И», «ИЛИ».

При этом расстояния между ячейками составляют всего-навсего четверть нанометра. Такая теснота приводит к тому, что изменение положения в одной ячейке может привести к изменению положения в другой. То есть, если подать сигнал на один триггер, то по его срабатывании может сработать соседний. По логической схеме пойдет некая волна, заставляя ячейки «падать» подобно костяшкам домино.

Схема сработает, перейдет из одного положения в другое, произведя какие-то операции. Что, как говорится, и требовалось доказать.

Причем, когда физики выстроили из молекул 6 основных логических ячеек, а из них собрали некое молекулярное вычислительное устройство, его размеры составили всего 12x17 нанометров! Для сравнения скажем, что в сегодняшних компьютерах один микротранзистор занимает площадь размерами 2x2000 нанометров.

Недостаток новой технологии — ученые вынуждены всякий раз выстраивать структуры от молекулы к молекуле, подобно тому как приходится поднимать костяшки домино после того, как они были повалены в результате «цепной реакции». Делают это опять-таки при помощи туннельного микроскопа, операция довольно хлопотна и занимает немало времени.

Так что конкурировать по быстродействию с современными компьютерами «нанодомино» пока не в состоянии и речь идет не о готовом вычислительном устройстве, а лишь о его прототипе.

Однако экспериментаторы довольны и тем, что их опыты доказывают принципиальную возможность осуществления вычислительных операций на молекулярно-атомарном уровне. Кроме того, подобные устройства уже сейчас можно использовать в качестве долговременных хранителей информации.

Выложенную определенным образом молекулярную поверхность можно уподобить не только типографской странице, испещренной буквами, но и поверхности виниловой грампластинки. Когда по ней скользит игла проигрывателя, с пластинки снимается звуковая информация. Из проигрывателя слышится мелодия, песня или речь исполнителя.

Когда игла туннельного микроскопа скользит по неровностям молекулярного слоя носителя, эффект считывания информации примерно такой же.

В общем, исследователи пока играют с молекулами, выстраивая из них все новые и новые фигуры, подобно тому как это делают любители из костяшек домино. Но нанодомино обещает поднять на новый качественный уровень устройства хранения и переработки информации.

С.НИКОЛАЕВ

Художник Ю. САРАФАНОВ

ВУЛКАНЫ НА ДНЕ. Важное научное открытие было сделано в ходе 49-дневной международной экспедиции, в которой участвовали эксперты из ФРГ, Франции, Канады, Новой Зеландии и государства Тонга. С помощью специальной аппаратуры, установленной на борту немецкого научного судна «Зонне», они исследовали район между архипелагом Тонга и Новой Зеландией. И на глубине 1,8 км обнаружили более двух десятков гигантских вулканов. Многие из них поднимаются над морским дном более чем на один километр. А отдельные вулканы имеют кратеры диаметром около двух километров и глубиной один километр. То есть по размерам они сопоставимы с такими крупными вулканами, как Везувий или Стромболи.

Как отмечают специалисты, столь высокая концентрация действующих вулканов в одном регионе планеты — явление чрезвычайно редкое. Это открытие представляет особую важность для жителей расположенного поблизости архипелага Тонга. Ведь в случае сильного извержения здесь может образоваться мощная волна, которая способна опустошить многие острова.

«ЧЕРНЫЕ ЯЩИКИ» ДЛЯ ТАКСИ сконструированы в США. Такими самописцами, спрятанными в сверхнадежные футляры, будут оборудованы 5000 нью-йоркских такси. В случае аварии, нападения на таксиста или иного происшествия, информация о нем тут же передается в центральную диспетчерскую. Одновременно фиксируются скорость движения, тормозной путь и другие факторы.

РЮКЗАК ДЛЯ ВОДЫ вместо традиционных фляг предлагают путешественникам американские промышленники. Он изготовлен из многослойной непромокаемой пленки и имеет специальное крепление с теплоизолирующей прокладкой. Поскольку рюкзак с холодной жидкостью не соприкасается непосредственно со спиной туриста, он не мерзнет, а вода в емкости дольше остается холодной.

МЫ СОЗДАЛИ «ВЕЛОСИПЕД» ДЛЯ МИКРОБА, шутят специалисты национальной лаборатории «Сандиа» в США. Здесь изготовлена самая маленькая в мире цепная передача. Длина каждого звена цепи — всего 50 мкм. На самом деле, конечно, такая передача предназначена для использования в микромашинах, создаваемых методами нанотехнологии.

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ШИНЫ разрабатываются в США. По идее, они должны поддерживать высокий коэффициент сцепления с покрытием шоссе, независимо от погодных и дорожных условий. Для протекторов таких шин сейчас подбирают материал, который меняет свои свойства в зависимости от температуры окружающей среды и покрытия самой дороги. Более того, этот материал должен обладать определенными электромагнитными свойствами, чтобы передавать информацию, полученную от дороги, на компьютер авто. Наконец, он должен стоить не очень дорого и не изнашиваться быстрее, чем обычный. Первые испытания такой резины фирма Goodyear должна провести через четыре года.

ИСКУССТВЕННОЕ «ДЕРЕВО» изобрел физик из Колумбийского университета Клаус Лакнер. В отличие от настоящего, оно больше похоже на дверную панель, не умеет выделять кислород, а лишь поглощает углекислый газ из атмосферы. Однако и этого, как полагает изобретатель, немало. Ведь за год одно такое «дерево» способно удалить из окружающего воздуха около 90 т углекислоты, нейтрализовав таким образом выхлоп 15 тыс. автомобилей. Однако, узнав, что для очистки атмосферы Земли понадобится около 250 тыс. таких деревьев-фильтров, каждое из которых обходится примерно в 10 тыс. долларов, эксперты задумались: не дешевле ли за те же деньги насадить новые леса и парки?

УДАР ДАВЛЕНИЕМ ВОДЫ вместо традиционных взрывов предлагают использовать техасские специалисты для увеличения отдачи нефтяных скважин. Это гораздо безопаснее, поскольку нефтяные пласты нередко насыщены природным газом. Разрыхление пластов будут осуществлять при помощи струй воды, подаваемых под высоким давлением из цилиндра, показанного на снимке. Он сфотографирован перед спуском в скважину.

ЖДЕМ СЮРПРИЗОВ?

12 июля 2037 г. (ЮПИ[1]). «Тренер Раттлер Ренфро на своей предсезонной пресс-конференции пообещал болельщикам, что «Чикагские медведи», вылетавшие из плейофф пятнадцать последних сезонов подряд, в этом году удивят всех. На вопрос, почему на тренировочную базу не допускаются пресса и болельщики, Ренфро улыбнулся и ответил: «Без комментариев».

«МЕДВЕДИ» ВЗЯЛИ ПЕРВУЮ ИГРУ 76:0

4 сентября 2037 г. (АП). «Обновленный состав «Чикагских медведей» дебютировал сегодня, разгромив прошлогодних обладателей Суперкубка «Северодакотских койотов» со счетом 76:0. «Койоты» считались бесспорными фаворитами, в игре с ними ставки на «Медведей» принимались 22 к 1[2].

Тренер Раттлер Ренфро полностью сменил линию нападения, взяв пять новичков, ранее не выступавших в профессиональной лиге. На правом фланге он выставил Увальня Смита (рост 8 футов 4 дюйма, вес 603 фунта).

Рядом с ним играл Уилли («Кит») Макферсон (7 футов 10 дюймов, 566 фунтов), в центре — Ганнибал Коэн (8 футов 3 дюйма, 622 фунта). На левом фланге — Гора О'Мара (7 футов 8 дюймов, 559 фунтов) и самый большой из всех — Крошка Такенхейм (8 футов 7 дюймов, 701 фунт).

«Проклятье, я сам бы смог проскочить сквозь бреши, которые эти ребята пробивали в нашей обороне, — заявил тренер «Койотов» Ракета Райан. — Не знаю, где набрал их Ренфро, но это что-то фантастическое».

Похоже, после многолетнего упадка мы снова увидели тех самых «Медведей», которых раньше называли «Монстрами Мидуэя»[3]

«МЕДВЕДИ» ПОБЕЖДАЮТ ЧЕТВЕРТЫЙ РАЗ ПОДРЯД, 88:7

2 октября 2037 г. (АП). «Да эти парни вообще не люди! — заявил с больничной койки защитник «Монтанских бочкарей» Шимпанзе Шмидт. Там он оказался после того, как «Медведи» сокрушили его команду со счетом 88:7. — Этому Такенхейму место в зоопарке, а не на футбольном поле».

НФЛ НАЧИНАЕТ РАССЛЕДОВАНИЕ

24 октября 2037 г. (ЮПИ). «Национальная футбольная лига объявила, что проводит расследование в связи с появлением информации об имевших место контактах лауреата Нобелевской премии доктора Альфредо Ратерманна и «Чикагских медведей». Связаться с доктором Ратерманном, получившим премию за революционные открытия в области реанимации мертвых тканей, не представляется возможным.

Джордж Халас Четвертый, владелец и генеральный менеджер «Медведей», которые уверенно возглавляют свой дивизион, выиграв семь матчей из семи, назвал слухи о контактах «нелепыми».

ПОБЕДИВ В ЧЕМПИОНАТЕ, «МЕДВЕДИ» ПРИМЕРЯЮТСЯ К СУПЕРКУБКУ

25 декабря 2037 г. (ЮПИ). «Чикагские медведи» отпраздновали Рождество, разнеся «Миссисипских рыбаков» со счетом 68:3 и став, таким образом, первой командой, которая в этом веке прошла регулярный чемпионат НФ/1 без единого поражения. Гиганты-нападающие «Монстров Мидуэя» буквально растоптали защиту «Рыбаков».

Тренер Раттлер Ренфро на послематчевой пресс-конференции похвалил соперников за красивую игру и сообщил, что с нетерпением ждет серию плей-офф. На вопрос о ходе расследования контактов «Медведей» с доктором Альфредо Ратерманном он просто пожал плечами, прежде чем сказать: «Слушайте, я всего лишь тренер. Поговорите об этом с комиссаром лиги».

РАТЕРМАНН ПРИЗНАЕТ ВСЕ!

28 декабря 2037 г. (ЮПИ). «Нобелевский лауреат Альфредо Ратерманн на пресс-конференции, проведенной совместно с Роджером Джэймисоном, комиссаром Национальной футбольной лиги, признал, что пять лучших нападающих «Чикагских медведей» созданы искусственно, из биологических материалов других людей.

Это достижение, несомненно, принесет доктору Ратерманну еще одну Нобелевскую премию, но в настоящий момент остается открытым более существенный вопрос: допустит ли НФЛ нападающих Смита, Макферсона, Коэна, О'Мару и Такенхейма к серии плей-офф. Комиссар Джэймисон пообещал, что решение будет принято в ближайшие одиннадцать дней, оставшихся до первого поединка «Медведей» с «Лас-вегасскими игроками».

НФЛ ВЫНОСИТ РЕШЕНИЕ ПО МОНСТРАМ

3 января 2038 г. (АП). «Комиссар Роджер Джэймисон этим утром пригласил журналистов на конференцию, где и изложил позицию НФЛ в отношении линии нападения «Чикагских медведей».

«После длительных консультаций с адвокатами и профсоюзом игроков НФЛ мы решили внести в правила изменение, согласно которому на футбольное поле будут выходить только люди, рожденные естественным путем, — заявил комиссар Джэймисон. — Если мы позволим играть в футбол созданиям доктора Ратерманна, придет день, когда в командах просто не останется ни одного нормального человека. Возможно, игры от этого станут интереснее, но мы не уверены, что наши болельщики готовы к таким переменам.

Однако, — добавил он, — наши адвокаты сообщили нам, что законных оснований для отстранения от участия в серии плей-офф Смита, Макферсона, Коэна, О'Мары и Такенхейма у нас нет, поскольку новое правило принято после того, как «Медведи» заявили свой состав».

Владельцы остальных 47 команд НФЛ подали официальный протест с требованием запретить вышеуказанной пятерке нападающих участие в предстоящих плей-офф».

«МЕДВЕДИ» ПОБЕЖДАЮТ 77:10, ВПЕРЕДИ — СУПЕРКУБОК

15 января 2038 г. (ЮПИ). «Сегодня «Чикагские медведи» взяли вверх над «Гавайскими вулканами» со счетом 77:10, сделав еще один шаг к Суперкубку. К концу первого тайма, пока Верховный суд не отменил решения комиссара НФЛ, запрещающего выходить на поле нападающим Смиту, Макферсону, Коэну, О'Маре и Такенхейму, они проигрывали 0:10. В 1.37 Верховный суд вынес вердикт. В 1.43 «Медведи» вышли вперед и довели матч до победы».

«МЫ МОНСТРОВ НЕ БОИМСЯ», — ГОВОРИТ МАКНАБ

23 января 2038 г. (ЮПИ). «Сегодня, за неделю до Суперкубка, на который «Чикагские медведи» идут явными фаворитами, Терри Макнаб, тренер «Аляскинских лаек» (ставки на них принимаются 45:1), заявил, что его команда не боится «Монстров Мидуэя» и с нетерпением ждет встречи с ними.

На вопрос, что сможет оборона «Лаек» (средний вес игроков 387 фунтов) противопоставить ураганному натиску нападения «Медведей», Макнаб улыбнулся и ответил, что работает над тактическими схемами. Ожидается, что в день матча ставки на «Лаек» будут никак не меньше 50:1».

МАКНАБ ПРОПУСКАЕТ ТРЕНИРОВКУ

24 января 2038 г. (ЮПИ). «Тренер Макнаб отсутствовал сегодня на очередной тренировке «Аляскинских лаек».

Руководство команды воздержалось от комментариев».

РАТЕРМАНН ВОЗВРАЩАЕТСЯ

26 января 2038 г. (ЮПИ). «Лауреата Нобелевской премии Альфредо Ратерманна, не появлявшегося на публике с 28 декабря прошлого года, видели на трибуне во время тренировки «Аляскинских лаек», готовящихся к борьбе за Суперкубок с «Чикагскими медведями».

На вопрос, что привело его на трибуну, Ратерманн ответил коротко: «Профессиональный интерес». Позже его видели обедавшим с тренером Макнабом и владельцами «Лаек».

«МЕДВЕДИ» ПОДАЮТ ИСК С ТРЕБОВАНИЕМ ЗАПРЕТИТЬ МАКНАБУ УЧАСТИЕ В СУПЕРКУБКЕ

28 января 2038 г. (АП). «Как только стало известно, что в черепе тренера Терри Макнаба теперь функционируют два мозга — его собственный и профессора Стивена Хаукинга, подвергнутый криогенной заморозке после смерти профессора в 1998 г., — «Чикагские медведи» обратились в суд, пытаясь воспрепятствовать появлению Макнаба у кромки поля в завтрашнем Суперкубке.

Профессор Альфредо Ратерманн, пересадивший Макнабу второй мозг, назвал поведение руководства «Медведей» неспортивным и указал, что его присутствие на матче не противоречит новым правилам НФЛ, поскольку на поле Макнаб не выйдет.

«Кроме того, — заявил Макнаб на срочно созванной пресс-конференции, — я по-прежнему тот же человек, пятидесяти семи лет от роду, весом в 183 фунта, каким и был на прошлой неделе. И каким образом пересадка мозга покойного профессора Хаукинга может повредить «Медведям»? Неужели я похож на монстра Мидуэя?»

СУД ВЫНОСИТ РЕШЕНИЕ В ПОЛЬЗУ МАКНАБА

28 января 2038 г. (ЮПИ). «Окружной суд постановил, что присутствие тренера Терри Макнаба на матче не противоречит новым правилам НФЛ, поэтому в завтрашнем Суперкубке он будет руководить действиями «Аляскинских лаек» (заведомых аутсайдеров, ставки на которых принимаются в отношении 53:1) в борьбе с «Чикагскими медведями».

«ЛАЙКИ» «СДЕЛАЛИ» «МЕДВЕДЕЙ» 7:3

29 января 2038 г. (АП). «Одним из величайших сюрпризов нашего времени стала победа «Аляскинских лаек» над «Чикагскими медведями» со счетом 7:3 в 73-м розыгрыше Суперкубка.

Используя нестандартные защитные построения и атакуя с необычных направлений, «Лайки» своей «векторной защитой» остановили ранее неудержимое нападение «Медведей». И в четвертом тайме, через три минуты и двенадцать секунд, четвертной Педро Кордеро с подачи Филандера Смита занес победный мяч в «город» соперника.

На вопрос, как его защите удалось сдержать нападающих «Медведей», тренер Терри Макнаб ответил коротко: «Е = mс²».

У «МЕДВЕДЕЙ» БОЛЬШАЯ ЧИСТКА

19 февраля 2038 г. (ЮПИ). «После обескураживающего поражения в Суперкубке владелец «Чикагских медведей» уволил тренера Раттлера Ренфро и нападающих Увальня Смита, Уилли «Кита» Макферсона, Ганнибала Коэна, Гору О'Мару и Крошку Такенхейма. Все пять игроков выразили надежду, что им удастся начать новую карьеру во Всемирной федерации спортивной борьбы».

Художник Лена САНКИНА

Вертолет «Апач» был спроектирован для ведения наступательных операций при максимальной внезапности действий и живучести. Требованиями предусматривался расчетный срок службы вертолета 4500 часов, безопасность полета в условиях дождя и умеренного обледенения, выживаемость экипажа при вертикальной посадке со скоростью 12,8 м/с, а также возможность выполнения задания при попадании одиночной пули калибром 12,7 мм и обеспечение максимальной живучести при попадании одиночного снаряда калибром 23 мм. В соответствии с типовым заданием предусматривалась возможность полета в зоне ведения боя по приборам.

Техническая характеристика

Взлетная мощность… 1890 л.с.

Диаметр винта… 14,63 м

Вес пустого АН-64А… 4660 кг

Макс. взлетный вес… 8006 кг

Длина фюзеляжа… 15,10 м

Высота вертолета с учетом радара… 4,95 м

Ширина вертолета с ракетным вооружением… 5,82 м

Максимальная крейсерская скорость полета… 293 км/ч

Максимальная скороподъемность… 12,7 м/с

Статический потолок… 3505 м

Дальность полета… 482 км

Пушка… М230А1, 1x30 мм

Количество снарядов… 1200

Максимальное количество устанавливаемых ПТУР… 16

Экипаж… 1 пилот и 1 оператор

Для карьерных самосвалов такой грузоподъемности обычные дороги не подходят. К месту работы их доставляют на железнодорожных платформах и собирают прямо на месте. Особенностей у таких машин множество, но к главным стоит отнести так называемый мотор-колесо: чтобы передать движение на колеса, потребовался бы карданный вал весом во многие тонны, поэтому двигатель машины работает с генератором, и на моторы, установленные непосредственно в колесах, подается электрический ток.

Техническая характеристика:

Мощность двигателя… 1765 л.с.

Мощность генератора… 1400 кВт

Максимальная скорость… 40 км/ч

Радиус поворота… 15 м

Масса… 155 т

Длина… 13,36 м

Ширина… 7,78 м

Высота… 6,52 м

Грузоподъемность… 200 т

Командир корабля, находясь высоко на своем мостике, видел картину боя на расстоянии до 20 км. Он выбирал наиболее важные цели и порою сосредотачивал на них огонь всех орудий. Первоначально он отдавал приказ, на какой угол поднять ствол и как развернуть орудие, при помощи стрелочного телеграфа. Артиллеристы же включали моторы и наводили стволы пушек. Впоследствии была внедрена электрическая система дистанционного управления непосредственно с капитанского мостика, и участие наводчика стало не нужно.

Сегодня дистанционно управляемое оружие ставят на вертолетах, автомобилях и танках. Стали известны даже наводимые дистанционно снайперские винтовки.

Наводить лазерное оружие также лучше на расстоянии — при помощи электронных следящих систем. Модель такого устройства мы вам и предлагаем.

Роль лазерной пушки в нем выполняет обычная лазерная указка. Наводить ее на цель будет управляемый вами электропривод. В состав его входят электродвигатель M1, источник питания GB1, управляющий переключатель SB1 (рис. 1).

Электромотор вращается слишком быстро, поэтому без понижающего редуктора не обойтись. Высокий коэффициент редукции и простое устройство имеют червячные редукторы, нередко применяемые в электрифицированных игрушках. Хорошо бы подобрать такой готовый редуктор от игрушек, собранный вместе с моторчиком в одном блоке. Чтобы изменять поворот орудия с правого на левое, необходимо заставить мотор вращаться в обратную сторону. Для этого достаточно изменить полярность питания. В простейшем варианте (рис. 1а) задача решается переключением подвижных контактов двухполюсного переключателя SB1 из одного крайнего (нефиксируемого) положения в другое. В этом варианте к выводам двигателя M1 подводятся от источника GB1 знакопеременные напряжения. В варианте по рисунку 1б задача решается с помощью двух батарей GB1, GB2, у каждой из которых выводы постоянно соединены с одним из выводов двигателя, а другие посредством более простого коммутатора SB1 поочередно подключаются ко второму выводу M1.

Сразу же заметим, что управление с помощью переключателей типа микротумблера годится только для микромоторчиков от электрифицированных игрушек; для более мощных электродвигателей потребуется использовать сравнительно мощные электромагнитные реле K1, К2 (рис. 2).

Поскольку обмоткам таких реле безразлична полярность питания, при двухбатарейном управлении двигателем Ml питать обмотки реле можно от любой из двух батарей. Стоит иметь в виду, что при низком напряжении питания (4,5 В) указанные реле могут потреблять ток, сопоставимый с током двигателя, изза чего нагрузка на источники будет неодинаковой. Поэтому для более равномерного расхода емкости батарей следует переводить питание реле с одной батареи на другую.

Возвращаясь в наш «игрушечный» масштаб мощностей, обратим внимание также на то, что переключатели-тумблеры с фиксированным нейтральным положением контакта, изображенные на рисунке 1, сравнительно дефицитны — их придется заменить двухцепевыми кнопками (например, типа КМ2-1), как показано на рисунке 3.

Здесь кнопочный переключатель SB1, входящий в коммутационный узел AS1 горизонтальной наводки «орудия», включает двигатель M1 для поворота, скажем, вправо, a SB2 — влево.

Так же может быть устроен коммутационный узел AS2 вертикальной наводки. Здесь уже просматривается компоновка пульта дистанционного управления «зенитной установкой». Чтобы не нажать в «пылу сражения» одновременно кнопки SB1, SB2, относящиеся к одному узлу, к примеру AS1, и не замкнуть накоротко батарею GB1, лучше изготовить конструктивный узел, изображенный на рисунке 4.

Это пластмассовая крестовина, центр которой закреплен на «шарнире», которым служит квадратная подушечка из губчатой резины; ее нижняя поверхность приклеивается к основанию пульта, на котором держатся также кнопочные переключатели SB1, SB2 коммутационных узлов AS1, AS2.

В нерабочем состоянии лучи крестовины могут слегка касаться кнопок.

Микропористая подушечка позволяет крестовине качаться во взаимно-перпендикулярных направлениях, ограниченных направляющими стойками. Сверху в центре крестовины укреплена рукоятка управления, для которой в крышке пульта делается крестоообразный пропил. При качаниях крестовины ее «лучи» поочередно нажимают толкатели только одной кнопки. Такая несложная конструкция позволяет производить наводку орудия в горизонтальной и в вертикальной плоскостях поочередно. Так, чтобы повернуть ствол зенитки вправо и поднять выше, нужно отклонить рукоятку управления вправо, затем вперед. Нетрудно сообразить, что скорость наведения оружия получилась бы заметно выше, если удалось одновременно нажимать сразу пару кнопок — в нашем примере SB2 (AS1) и SB1 (AS2). Такую возможность дает конструкция пульта, изображенная на рисунке 5.

Элементом, обеспечивающим нажатие как любой одной кнопки, так и любой «разрешенной» пары, здесь служит диск, качающийся на шарнире и также управляемый одной рукояткой. Разрабатывая деталировки конструкции пульта, необходимо учитывать рабочий ход толкателей и используемых кнопочных переключателей.

Говоря о горизонтальной и вертикальной наводке, мы пока не задумывались об их пределах. Представим вероятную компоновку подвижных узлов конструкции. Так, тумба орудия может базироваться на горизонтальной поворотной площадке в форме круга, связанной через редуктор с двигателем Ml. Оба двигателя спрятаны в неподвижном «фундаменте» зенитки (коробка из пластмассы или фанеры). На тумбе шарнирно укреплен ствол орудия (ракетные направляющие), связанный с мотором М2 своим редуктором; этот «ствол» и мотор М2 также «привязаны» к тумбе.

В процессе наводки токоподвод к приводу M1 остается неподвижным, а вот провода к М2 должны иметь слабину, обеспечивая гибкую связь с «фундаментом», на котором жестко закреплен кабель от пульта управления.

Чтобы подвижные провода не были слишком длинными, можно ограничить поворот площадки углом порядка 180°, имея в виду ориентацию установки только в сторону «фронта». Ну а поворот в вертикальной плоскости логично ограничить углом 90° — от горизонтального до вертикального положений ствола. В натурных установках запредельный ход приводов ограничивают концевые микровыключатели, разрывающие питание приводов; если останавливать их только механическими упорами, заторможенный двигатель сгорит.

В нашей модели такого не произойдет, поскольку микромоторчики имеют достаточно высокое сопротивление обмоток. Так что не станем усложнять конструкцию микровыключателями и обойдемся лишь механическими упорами у крайних положений.

Поскольку прицеливание в нашей установке ведется дистанционно, контролировать его легко по красному «зайчику» лазерного луча, скользящему по стене, где можно расположить цели «обстрела».

Куда же «стрелять» из такой пушки? Можно использовать мишень, откликающуюся на попадание луча вспышкой лампы или звуковым сигналом (подобные конструкции мы не раз публиковали). Можно сделать движущуюся мишень, можно, в конце концов, «стрелять» по комарам.

Главное — остерегайтесь попадания лазерного луча в глаза.

Ю. ГЕОРГИЕВ

Рис. 1

Силы капиллярного давления мгновенно их расширили. Это и заставило лист свернуться в трубочку. Но затем вода проникла и на другую сторону листочка бумаги. Там возникли такие же силы, которые его распрямили.

Удивительный по красоте опыт можно поставить с обыкновенным листом бумаги. Заготовьте несколько квадратов 8 см на 8 см (размер не принципиален). Сложите их конвертиком — уголками к центру и опустите на поверхность воды. На ваших глазах произойдет чудо — начнут распускаться «цветы лотоса» (рис. 2). Чем рыхлее бумага, тем быстрее она намокает и раскрывается.

Рис.2

Рассмотрим, что происходит на сгибе бумажного листа (рис. З).

Рис.3

Здесь внешний слой бумаги упруго растянут, а внутренний смят настолько, что своей остаточной деформацией он держит форму сгиба. Вода по капиллярам поднимается вверх и попадает во внутренний смятый слой. Намокшие волокна бумаги расширяются, внешний растянутый слой силой упругости оттягивают концы бумаги. Складки распрямляются, «цветок» распускается. То же мы наблюдаем ранней весной, когда дети пускают бумажные кораблики в ручейках. Кораблики намокают, и речная флотилия превращается в обычные тетрадные листы. Правда, это происходит не так быстро, как с «цветами лотоса», так как кораблики ребята делают из плотной бумаги.

В процессе изготовления бумажные листы прокатываются — пропускаются между валиками, что приводит к появлению текстуры и выстраиванию волокон преимущественно в одном направлении. Наши наблюдения показали, что газетная бумага аккуратнее рвется вдоль строк — именно в направлении волокон. Тетрадный лист ровно рвется тоже по одному направлению — поперек листа. Это говорит о том, что в этом направлении прочность бумаги значительно ниже.

Мы начали с размышлений на тему, может ли денежная купюра, лежащая на ладони, сворачиваться под действием мысли человека. Ответ оказался отрицательным. Но при этом мы заинтересовались строением и свойством бумаги, заглянули и в историю.

Очень часто мы рассматриваем бумагу лишь как материал для письма или упаковки. Но из нее делают и куда более серьезные вещи. Китайцы тысячу лет назад изобрели порох и стали делать ракеты. Их корпуса представляли собою трубки из бумаги, смазанной клеем. Успехи в создании таких ракет были столь велики, что один из китайских императоров заказал себе даже ракетную колесницу, чтобы достичь неба и поговорить с богами. При старте колесница взорвалась, смельчак погиб. Но ракеты с бумажными корпусами делают и сегодня. Для изготовления боевых ракет систем залпового огня используют самый прочный сорт бумаги. Ее накручивают с эпоксидным клеем в несколько слоев на специальную болванку. Получается цилиндр, выдерживающий давление в 60 атмосфер! При его изготовлении, конечно, очень важно учитывать, в каком направлении бумага обладает наибольшей прочностью на разрыв.

Нельзя не вспомнить о том, какую роль играла бумага в завоевании воздуха. Первые воздушные шары, тепловые аэростаты братьев Монгольфье были сделаны из бумаги. Тканью, пропитанной бумажной массой, обтягивали самолеты Первой мировой войны.

Из бумаги можно строить дома. В Японии даже очень богатые люди имели жилища с каркасом из бамбуковых палок и стенами из прочной рисовой бумаги. Такие дома вполне пригодны для теплого климата и отвечают идее быть как можно ближе к природе.

В 60-е годы прошлого века американский архитектор Б.Фуллер выпустил в продажу сферические дома в виде купола из бумажно-пластмассовых сегментов. Дом площадью 100 м² стоил 450 долларов и служил до десяти лет.

Из деревянных реек и обычной газетной бумаги с казеиновым клеем делают лодки. Известен даже случай изготовления из бумаги кузова легкового автомобиля.

Вообще, бумага ценный материал, особенности которого до конца еще не использованы, и не зря мы изучали некоторые его свойства.

Татьяна ЛОГАЧЕВА, Мария МАТЮШИНА

Фриц ГАБЕР

Сейчас трудно сказать, какие цели преследовал Габер. Вполне возможно, он и не помышлял о производстве взрывчатки. Пропуская смесь азота и водорода через катализатор при давлении 250 атмосфер и температуре 500 °C, он научился получать аммиак, а уж из него можно было производить как взрывчатку, так и дешевые азотистые удобрения, в которых очень нуждались многие страны. Тем не менее, Габер спас Германию от военного поражения.

За эту работу химик был удостоен в 1918 г. Нобелевской премии. Но вскоре был объявлен военным преступником за создание и инициативу применения химического оружия.

Тем не менее, в 20-е годы прошлого века он продолжал активно работать, пытаясь извлечь золото из морской воды, чтобы спасти Германию от бремени условий Версальского мирного договора, наложившего на нее тяжелые финансовые обязательства. Но с приходом Гитлера к власти Габер вынужден был эмигрировать и скончался в Англии, так и не завершив работу.

Правильные ответы на вопросы

«ЮТ» № 3 — 2003 г.

1. Пар может иметь температуру менее 100 °C, если вода кипит при пониженном давлении, к примеру, на высокогорье.

2. В малых количествах соль приносят с собой реки, вымывая ее из береговых и донных пород. К тому же вода в океане все время выпаривается солнечными лучами, а соль — остается. Вот морская вода со временем и стала соленой.

3. Если источниками бесперебойного питания пользоваться дольше запланированного срока, они просто перестают работать.

* * *

Поздравляем с победой Павла КОЛПАКОВА из Челябинской области. Правильно и обстоятельно ответив на вопросы «ЮТ» № 3 за 2003 г., он выигрывает приз — фотоаппарат «Кодак».

* * *

_{А почему? В каком году появился самый первый телевизор? О чем рассказывают ученым облака? Откуда произошло слово «лауреат»? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск «А почему?».}

_{Тим и Бит продолжают свое путешествие в мир памятных дат. А читателям журнала предстоит совершить путешествие на берега реки Камы, в город Березники, центр уникальных соляных разработок.}

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

_{ЛЕВША Повадились мальчишки рвать цветы и яблоки в вашем саду. Но есть способ отвадить воришек — сделать простой механический сигнализатор. Коснется непрошеный гость скрытой нитки и… раздается громкий колокольный звон. Думаем, что подобное охранное устройство окажется полезным на вашем садовом участке.}

_{Как всегда, подводим итоги очередного конкурса «Хотите стать изобретателем?» и предлагаем новые изобретательские задачи и головоломки.}

_{Юные моделисты соберут с нашей помощью несколько сверхлегких летательных аппаратов, электронщики найдут еще ряд любопытных применений велогенератору, а домашние мастера познакомятся с технологией покраски деревянного пола.}

* * *