КРЫЛАТЫЕ НА КРЫЛАТОМ. Сегодня на вооружении российской стратегической авиации состоят сверхзвуковые стратегические бомбардировщики Ту-160. Это самые крупные и мощные самолеты в мире. Тем не менее, их ударная мощь, по мнению экспертов, в скором времени может быть повышена еще на порядок.

В октябре прошлого года успешно прошли испытательные пуски новейших стратегических крылатых ракет Х-101 и Х-555, которыми теперь будут оснащаться сверхзвуковые бомбардировщики.

Х-101, к примеру, способна поражать цели на расстоянии до 5000 км с отклонением от цели не более чем на 5–6 м. С помощью такого оружия наша стратегическая авиация сможет в случае необходимости наносить удары по ключевым объектам противника, не входя в зону поражения его средств ПВО.

Рекорды бывают разными — по скорости, высоте… Тут мы имеем немалые достижения. Но по странному стечению обстоятельств после войны мало занимались рекордными полетами на дальность. А ведь в 30-е годы наша страна шла впереди и в этой области.

18 — 20 июня 1936 года В.Л.Чкалов, Г.Ф.Байдуков и А.В.Беляков на самолете АНТ-25 выполнили перелет из Москвы в Портленд (США), покрыв расстояние в 10 000 км за 63 часа 25 минут. Год спустя был совершен перелет Москва — Сан-Джасинто (США).

К тому времени самолет был значительно улучшен. Дальность полета составила уже 11 500 км. Но в баках еще оставался запас топлива на 1500 км. И если бы была дипломатическая договоренность, можно было бы пересечь всю территорию США, совершив посадку в Мексике!

На этом общеизвестная часть истории нашего сверхдальнего самолета заканчивается. Все эти рекорды были поставлены самолетами с бензиновыми моторами. Но известный историк нашей авиации В.Б.Шавров в своей книге сообщает, что в 1936 году уже появился самолет РДД-РД с дизельным двигателем АН-1 конструкции А.Д.Чаромского. В мае 1936 года летчик-испытатель Михаил Васильевич Сильвачев провел программу его испытаний. Было выяснено, что самолет может совершить перелет без посадки и дозаправки на 25 000 км! Это позволяло облететь земной шар по параллели Москвы.

К полету начал готовиться экипаж М.М. Громова. Старт был назначен на 20 июля 1941 года, а 22 июня началась война…

Замечательное достижение наших авиаконструкторов стало возможным благодаря авиадизелю АН-1. Этот двигатель развивал 1500 лошадиных сил, весил 1290 кг, расходовал 145 г топлива на лошадиную силу в час — примерно в два раза меньше, чем бензиновый мотор. Это был самый экономичный авиадвигатель в мире. И подчеркнем особо: таковым он остается и по сей день, шестьдесят лет спустя!

При равных мощностях дизель тяжелее бензинового мотора. Но через 3–4 часа полета за счет своей экономичности он сводил этот весовой недостаток к нулю. И для самолетов, совершающих длительные полеты, дизель был вне конкуренции.

Но мы упустили свой шанс до войны, а после никто в верхах об этом даже не вспомнил. И мы вновь его упустили недавно, позволив американцам без борьбы облететь земной шар по экватору на самолете «Вояджер».

Однако борьба все же была. Идея беспосадочного (без дозаправки в воздухе) кругосветного перепета продолжает жить. После 35-летнего перерыва к ней вернулась по собственной инициативе небольшая группа специалистов МАИ, возглавляемая старшим научным сотрудником Е.П. Голубковым. Это была группа энтузиастов, поставившая задачу создать самолет с дальностью полета 40 000 км. Их работа по проектированию рекордного самолета стала логическим продолжением проводившихся в институте исследований по повышению экономичности авиатранспорта за счет применения новых двигателей и снижения скоростей полета.

К июлю 1977 года был прорисован общий вид одного из вариантов рекордного самолета. В дальнейшем работа шла в трех направлениях: над легким рекордным самолетом (шифр «40 000») с авиадизелем Д-11 конструкции Т.М.Мелькумова; над тяжелым рекордным самолетом (шифр «40 000-2») с авиадизелем АЧ-30Б конструкции А.Д.Чаромского; над самолетом с ядерным двигателем (шифр «40 000-3»).

АНТ-25 на старте.

Одним из первых был изучен вариант самолета с ядерным двигателем на основе энергоустановки, разработанной Институтом атомной энергии им. И.В.Курчатова. Ядерная установка надежно обеспечивала рекордный полет. Однако проблему радиационной безопасности в полной мере решить не удалось. В связи с этим исследовательские работы по ядерному варианту были прекращены, возможно, оставлены на будущее. Этот весьма интересный проект заслуживает особого рассказа.

К тому времени значительно дальше продвинулся вариант тяжелого рекордного самолета «40 000-2».

Однако и от него пришлось отказаться по чисто экономическим соображениям. Постройка и испытания огромной машины с размахом крыльев 78,8 м и стартовым весом 27,3 т обошлись бы слишком дорого.

Между тем с 1982 года преподаватель кафедры «Конструкции самолетов» А.А. Бадягин, не привязываясь к какой-либо конкретной силовой установке, давал задания студентам на курсовое и дипломное проектирование «кругосветных самолетов» с гипотетическими турбореактивными и дизельными двигателями. Так нарабатывался материал по проекту самолета «Бумеранг». Здесь было много интересного. Но, поскольку проект не был привязан к конкретным двигателям, реализация его не представлялась возможной.

В итоге остановились на варианте легкого рекордного самолета «40 000» с авиадизелем Д-11 мощностью 140 л.с. конструкции профессора Т. М.Мелькумова. У этого двигателя расход топлива не превышал 157 г на лошадиную силу в час. Он был вне конкуренции.

У близких по мощности бензиновых моторов М-11 расход составляет 240 г/л.с.ч., а у авиационных газовых турбин той же мощности превышал 450 г/л.с.ч. Сам самолет представлял собой «бесхвостку» с размахом крыла 24,5 м и стартовым весом 2970 кг. Его сухой вес составлял 950 кг, с топливом — 2770. Максимальная скорость — 248 км/ч, крейсерская — 165 км/ч.

На примере этого самолета и рассмотрим основные принципы проектирования сверхдальних машин, применявшиеся группой Е.П. Голубкова.

В момент старта двигатель самолета работает на полную мощность. Однако многих, быть может, удивит, что после отрыва от земли она уже не нужна. Самолет переходит в крейсерский режим полета. Здесь уже достаточно 70 л.с. А дальше и вовсе потребная мощность снижается примерно по 10 л.с. на каждые 400 кг сгоревшего топлива. Когда самолет пойдет на посадку, имея в баках так называемый «навигационный» запас топлива (91 кг), для полета будет достаточно всего 15 л.с.

Есть много двигателей, имеющих очень низкий расход топлива в узком диапазоне мощностей. Но при снижении мощности в 5 — 10 раз расход у них резко возрастает. Такие двигатели для дальних полетов не пригодны. Дизель же Т.М. Мелькумова при мощности 15 л.с. расходует всего 200 г топлива на л.с.ч. — меньше, чем у многих автомобильных дизелей. Только на взлете он возрастает до 165 г на л.с.ч. Но в этом режиме работает лишь несколько минут.

Силовая установка, заметим, — это не только двигатель (хотя он и очень важен), но и винт, и многое другое, что обеспечивает полноценную работу. Для полета с крейсерской скоростью 165 км/ч требовался тихоходный винт большого диаметра.

Было бы очень трудно уберечь его от контакта с землей при взлете и посадке. Поэтому было решено применить соосные винты — два винта на одной оси, вращающиеся в разные стороны.

Многие авиационные двигатели ради снижения веса делаются быстроходными. Но тогда приходится с винтом через редуктор, а это не только лишний вес, но и довольно значительные, особенно при частичных нагрузках, потери мощности. Двигатель же Д-11 тихоходный. Его можно соединить с винтом непосредственно, использовав лишь небольшую шестеренчатую передачу для раздачи мощности на винты. Была и еще одна проблема. Двигатель необходимо охлаждать. Для этого существуют ребра охлаждения цилиндров, обдуваемые встречным потоком воздуха. Но если они выполнены неудачно, то создается весьма значительное сопротивление, которое «съедает» много топлива. Была решена и эта задача.

Проект «45 000». Для него тесен земной шар.

«Бумеранг» — самолет во всех отношениях неплохой, только двигателя для него не нашлось.

Здесь мы подходим к другой стороне проблемы сверхдальнего самолета. Его планер должен обеспечивать минимальное потребление энергии в полете, иметь минимальное сопротивление и вес при достаточном запасе прочности.

После расчетов был выбран диапазон скоростей 150–250 км/ч, при которых обтекание планера ламинарное и не сопровождается образованием вихрей. Но если расположить винт впереди, как это делается обычно, то создаваемый им возмущенный поток вызывает образование вихрей в районе фюзеляжа. Сопротивление сильно возрастет. Поэтому винты расположили в хвосте. Однако при этом поток на фюзеляже становился волнистым, а где-то в конце его и вовсе возникали вихри. Задачу разрешили отсосом воздушного потока у фюзеляжа за средним (миделевым) сечением, направив его в воздухозаборник двигателя. Форма самолета в целом была выбрана такой, чтобы площадь его поверхности получилась минимальной.

В классических схемах хвостовое оперение необходимо для поддержания устойчивости, но подъемную силу оно не создает и как бы является лишним. На преодоление его сопротивления расходуется до 10 % мощности. Его резонно перенесли вперед. Это к тому же повысило устойчивость самолета без сколь-нибудь заметного роста сопротивления.

Продувка моделей самолета в аэродинамической трубе показала очень высокое отношение подъемной силы к сопротивлению — аэродинамическое качество равно 29.

Относительно большой вес самолета допускал его изготовление по традиционной технологии с очень большим (что совсем не вредно при кругосветном полете) запасом прочности.

Примечательно, что наш кругосветный самолет не требует применения экзотических материалов и технологий. Для его изготовления годятся обычные алюминиевые сплавы, а еще лучше — дерево. Кабина экипажа из двух человек размещается в носовой части фюзеляжа.

Техническое предложение по кругосветному самолету было завершено в мае 1984 года, еще до того, как американцы начали работать над самолетом «Вояджер». Однако даже многократное обсуждение проекта в институте показало полное нежелание его руководства работать в этом направлении. Каких-либо возражений по содержанию высказано не было. Все сходились в мнении, что проект весьма перспективен и реально осуществим. Но никаких шагов к его реализации сделано тоже не было. Даже подготовленное сообщение для журнала «Крылья Родины» было опубликовано лишь год спустя.

А тем временем американцы форсировали свою работу по программе «Вояджер»…

Казалось бы, после драки кулаками не машут, но самолет «40 000» таит в себе огромные неиспользованные ресурсы.

Сегодня сформулирована новая задача: дважды облететь земной шар по 56-й параллели, где стоит Москва. Дважды совершить полет, который в свое время мог бы проделать АНТ-25 РДД в 1941 году.

Для решения такой задачи, кроме мелких доработок планера, было решено заняться силовой установкой.

Замена дизеля Д-11, выполненного по классической кривошипно-шатунной схеме, бесшатунным дизелем МБ-8Д конструкции С.С. Баландина, как выяснилось, позволяет увеличить дальность полета до 45–50 тысяч километров.

Проектировщики обратились за помощью непосредственно к С.С.Баландину. Сохранив полностью рабочий процесс и систему питания дизеля Мелькумова, он лишь поставил на него свой бесшатунный механизм (мы писали о нем в «ЮТ» № 7 за 1998 год). Получив значительное снижение потерь на трение, что свойственно бесшатунным двигателям, оказалось возможным снизить минимальный расход топлива до 145 г на л.с.ч. Одновременно значительно возрастал моторесурс.

Примечательно, что двигатели Баландина отдают значительно меньше тепла при охлаждении. А это означает, что меньше и аэродинамическое сопротивление системы охлаждения. Все вместе плюс дополнительные сбрасываемые топливные баки и позволили спроектировать самолет «45 000» с дальностью полета 45–50 тысяч километров!

Земные расстояния для такого самолета становятся столь малыми, что позволяют совершить двойной облет планеты. Неужели и третий шанс побить мировой рекорд дальности мы уступим без борьбы?

А.ИЛЬИН

АНТ-25 на Всемирной выставке. В его кабине мог побывать каждый.

Заметки на полях

ПОСЛЕ ПЕРЕЛЕТА ТОЛЬКО В МУЗЕЙ?!

Нет сомнения, «Вояджер» земной шар облетел. Этот самолет настоящий шедевр инженерного искусства. В его создании, понимая важность задачи, приняли участие многие ведущие американские фирмы, такие, как «Теледайн Континентал Моторе» (ТКМ), «Геркулес», «Мобил Ойл»… Его стартовый вес — 4760 кг. Из них 91 % приходился на топливо. Сорокаметровые крылья, фюзеляж, два больших бензобака вместе с двумя пилотами весили всего 428 кг. Вычтем отсюда предполагаемый вес пилотов. На всю огромную конструкцию остается только 300 кг.

Получить столь малый вес удалось, лишь ликвидировав силовой набор. Весь планер самолета (как у детской пластмассовой модели) состоял из тонкостенной углепластиковой обшивки, подкрепленной легким пенопластом. И только благодаря исключительно равномерному распределению аэродинамических сил обшивка не треснула в полете. А это не исключалось. Риск для пилотов был велик. Потому на протяжении всего полета рядом с «Вояджером» постоянно находились в воздухе один-два спасательных самолета. О его маршруте были осведомлены находившиеся поблизости суда ВМФ США и их союзников. Полет дополнительно отслеживался со спутников, определявших текущие координаты самолета с точностью до метра.

На выставках «Вояджер» всегда окружен плотным кольцом охраны. Она не позволяет «любителям пощупать» даже дотронуться до самолета. И правильно делает. Обшивку его можно проткнуть даже пальцем!

Как же отличается он от знаменитого АНТ-25! С одной лишь радиостанцией на борту, тот летел через полюс над бескрайней ледяной пустыней, попадал в снежные бури, покрывался льдом. На Всемирной выставке в Париже по крыльям самолета-победителя лазили дети. Не запрещалось погулять и взрослому.

Никто сегодня не помышляет вытащить «Вояджер» из музея и приспособить для хозяйственных целей. Еще один полет он уже не выдержит.

А вот АНТ-25 исправно работал и в послевоенные годы. Таким вот и видится маевцам их кругосветное детище.

Внешне этот костюм для пожарного мало чем отличался от традиционных: шлем с забралом и противогазом, блестящая теплоотражающая поверхность…

— Однако в таком костюме можно находиться даже в открытом пламени, — пояснил директор НИИ текстильных материалов Владимир Николаевич Филатов. — А главная его особенность в другом: столь же успешно этот костюм противостоит альфа-, бета- и гамма-излучению…

Надобность в таких костюмах стала очевидной после Чернобыля. И вот вместе с сотрудниками научно-технического центра «Защитная одежда» и рядом других заинтересованных предприятий нами и была разработана подобная защита, — продолжал директор.

Сам по себе комплект состоит из 16 слоев, включающих специальное гигиеническое белье, защитные трусы (да-да, не улыбайтесь, они спасают от радиации жизненно важные органы), а также комбинезон, фартук, шлем, специальные вставки в сапоги, перчатки, каску и прочее.

И все-таки самую главную его особенность невооруженным глазом не разглядишь.

«Этот спецкостюм состоит из 16 слоев, — поясняет В.Филатов. — Но главную «изюминку» невооруженным глазом не разглядеть…»

— До сих пор наилучшей защитой от радиации считается свинец, — продолжал свой рассказ Владимир Николаевич. — Но не станешь же изготовлять из свинцовых пластин этакие специализированные латы? Нет, мы пошли другим путем…

Поначалу исследователи, подобно многим, попытались нанести защитную свинцовую пленку непосредственно на ткань, из которой изготовляется комбинезон. Однако выяснилось, что такое покрытие держится не очень надежно, осыпается…

Тогда разработчики решились на следующий логический шаг: они попробовали «пришить» атомы свинца непосредственно к молекулам тех органических соединений, из которых делается синтетическое волокно…

Конечно, об этом куда легче сказать, чем сделать. Где, например, вы видели швейную машину, способную сшивать молекулы? Тем не менее, поставленная задача была выполнена.

Филатов не стал особо вдаваться в подробности технологии — она представляет «ноу-хау» данного изобретения. Сказал только, что внешне подобная операция не представляет собой ничего особенного: сливают вместе несколько растворов и перемешивают при определенной температуре и давлении…

А вот результаты подобная технология дает впечатляющие. Как выяснилось, подобным образом можно «пришивать» к синтетическим волокнам не только свинец или другие какие-то металлы, но и целые комплексные соединения, придавая будущей ткани совершенно уникальные свойства. Например, в НИИ текстильных материалов получен трикотаж, способный защищать людей от вредного электромагнитного излучения, салфетки из медицинской марли с химически присоединенным к ней лекарственным препаратом трипсином. При наложении на гнойную рану такая салфетка переводит в растворимое состояние омертвевшие, нежизнеспособные ткани, избавляя пациента от операции, обеспечивая скорейшее заживление даже гнойных ран.

Не забыта и промышленность.

Здесь научились изготовлять углеродно-кварцевые композиты на основе… торфа. И, к примеру, делают надежные провода для автомобильной проводки, в которых ни грамма металла. Проводимость осуществляется за счет особым образом модифицированного углерода, способного безбоязненно выдерживать нагрев до 500–600 °C!..

В.ЧЕТВЕРГОВ, специальный корреспондент «ЮТ»

2018-й или 2005-й

Идея отправить людей на Марс прямо с Земли сегодня отброшена как несбыточная. Слишком уж велика должна быть масса корабля, нагруженного продовольствием, топливом, едой и научной аппаратурой, чтобы он смог стартовать с Байконура или мыса Канаверал. Большинство экспертов считает более целесообразным отправить экспедицию с околоземной, а то и окололунной орбиты, и не на одном, а сразу на двух-трех кораблях — так будет надежнее. И скорее всего она будет международной — одной стране, даже такой богатой, как США, попросту не потянуть столь масштабный и дорогостоящий проект.

Зачем туда лететь людям? Да ведь слишком заманчиво самолично прогуляться по красным пескам, убедиться своими глазами, существует ли на самом деле «Марсианский сфинкс» или это просто померещилось. Поискать местных обитателей, наконец, даже если они представляют собой лишь простейшие бактерии…

Поручить все эти задачи роботам? Но как показывает практика нынешних экспедиции, человек имеет над ними преимущество хотя бы уж потому, что может принимать самостоятельные решения по мере того, как появятся первые результаты исследований; он способен на ходу менять их программу, производить, если надо, ремонтные работы… Ведь большая часть исследовательских аппаратов не долетает до Марса или ломается сразу по прилету. И некому помочь.

Когда может состояться подобная экспедиция?

Это, несомненно, самый трудный вопрос. «Mars Direct» наметил ее на 2005–2007 годы. Эксперты НАСА называют как более реальную дату год 2011-й. Но оба срока кажутся маловероятными, если принять во внимание стоимость проектов и сложность технических проблем, которые еще предстоит решить. Специалисты склоняются к мнению, что скорее всего такая экспедиция может состояться где-то в 2020–2030 годах.

Но стратегические этапы проекта «Mars Direct» утверждены и приняты. А значит, события могут развиваться и так.

Исследовательский зонд пробивается через марсианскую атмосферу.

Август 2005 года

Мыс Канаверал. Идет стартовый отсчет: 3…2…1… Старт! Рев двигателей ракеты «Арес» раскалывает тишину раннего солнечного утра. Первый корабль марсианской экспедиции покидает стартовую площадку космодрома с единственной целью: подготовить прибытие человека на Марс. 45 тонн полезной нагрузки отправляются к Красной планете.

На борту нет людей, только аппарат ERV (Earth Return Vehicle, возвращаемый модуль), который позволит будущим «марсианам» вернуться на Землю.

Но в его баках вместо необходимых на обратный путь 80 тонн горючего находятся всего… 6 тонн жидкого водорода!

Проектом предусмотрено использование планетных ресурсов Марса для производства топлива на обратный путь. Из углекислого газа атмосферы и привезенного водорода можно получить метан и воду. Затем электролизом разложить ее на водород и кислород. Водород вступает в реакцию с углекислым газом, чтобы опять получить метан и воду, и все повторяется.

Увеличить же производство кислорода можно, разлагая атмосферную двуокись углерода на кислород и окись углерода, которую за ненадобностью возвратят в атмосферу.

В первое время водород придется доставлять с Земли. Но если астронавтам удастся найти геотермальные источники или достаточное количество связанной воды в почве, на Марсе будет производиться свой водород необходимый для будущей колонизации планеты. Девиз экспедиции: «Жить на планете!»

Февраль 2006 года

После шестимесячного путешествия со скоростью почти 100 000 км в час ERV наконец достигает окрестностей Марса. Аппарат тормозит в верхних слоях атмосферы с помощью щита грибовидной формы и выходит на круговую орбиту. Через несколько дней, когда будет выяснено, что в предполагаемом месте посадки нет ни облаков, ни песчаных бурь, ERV включает тормозные двигатели и начинает спуск. Происходит дополнительное торможение в атмосфере, затем раскрывается парашют, и, наконец, включаются реактивные двигатели мягкой посадки.

Шлюзовая камера посадочного модуля открывается, чтобы выпустить на поверхность планеты марсоход, управляемый с Земли по радио. Его цель: небольшой кратер в нескольких сотнях метров от места посадки. У края кратера самоходный аппарат останавливается. Выдвигается телескопическая стрела и ставит на дно кратера ядерный реактор весом 3,5 тонны. По кабелю он будет поставлять до 100 кВ электроэнергии химическому мини-заводу, который должен вырабатывать метан, кислород и воду.

Сентябрь 2006 года

Резервуары заполнены! За шесть месяцев 6 тонн жидкого водорода, привезенные с Земли, переработаны в 94 тонны топлива (метан+кислород) — 84 тонны для ERV и 12 тонн для марсоходов — и в 9 тонн воды! Хьюстон принимает решение перейти к следующей фазе: небольшие радиоуправляемые тележки покидают посадочную капсулу и отправляются на видеосъемку окрестностей и получение сейсмических характеристик местности. Цель экспедиций — подбор ровного места для посадки астронавтов.

Сентябрь 2007 года

«Арес-2» доставляет на орбиту Марса второй, резервный, корабль, который будет служить «спасательной шлюпкой» для прибывающих через несколько недель астронавтов. Проектом предусмотрены три уровня безопасности.

Если астронавтам не удастся совершить посадку в непосредственной близости от ERV-1, то в радиусе 1000 км от него они могут воспользоваться марсоходом, чтобы добраться до возвращаемого модуля после выполнения программы. Если расстояние до подготовленной базы будет превышать 1000 км. на помощь людям придет ERV-2, ожидающий на орбите. А если и здесь случится неудача, экипаж везет с собой около 5 тонн продуктов (многие из которых в обезвоженном виде), что позволит людям жить на планете в течение трех лет…

Этого времени достаточно, чтобы доставить к Марсу третий аппарат и вывезти экипаж!

Октябрь 2007 года

Толпы народа расположились на трибунах вокруг стартовой площадки космодрома, чтобы своими глазами увидеть начало первой обитаемой экспедиции к Красной планете. В назначенный час ракета «Арес-3», окутавшись дымом и извергая столб огня из сопел двигателей, покидает стартовый стол. Если все пройдет хорошо, экипаж из 4 человек вернется на Землю через три года.

После отработки и отделения двигателей первой ступени включаются двигатели второй и выводят обитаемый модуль на траекторию полета к Марсу. При этом производится маневр, позволяющий астронавтам во время полета жить в условиях искусственной гравитации, равной той, что ждет их на Красной планете (0,38 от земной). После отделения от обитаемого модуля вторая ступень ракеты «Арес» остается связанной с ним тросом длиной 330 м.

Включаются специальные реактивные двигатели, и система начинает вращаться вокруг общего центра масс. В результате центробежная сила создает в кабине модуля искусственную силу тяжести. Во время полета астронавты будут ощущать 4/10 своего земного веса, что позволит значительно уменьшить неблагоприятные последствия длительного воздействия невесомости. Кроме того, останутся осознанными понятия «верх — низ» и предметы самопроизвольно не будут летать по воздуху!

Космический корабль на поверхности Красной планеты.

Октябрь — март

Модуль, конечно, не четырехзвездочный отель, но кое-какие удобства астронавтам он предоставляет. Это цилиндр высотой 5 м и 8 м в диаметре, внутренний объем которого разделен на два этажа. На нижнем этаже находятся научное и технологическое оборудование и машины для передвижения по планете. Жилые помещения для астронавтов размещены на втором этаже.

Они разделены на несколько отсеков, расположенных вокруг шлюзовой камеры: лаборатория, каюткомпания, спортивный зал, кухня, ванная и индивидуальные каюты.

Конечно, модуль предельно функционален: каждый квадратный сантиметр его площади используется с пользой. Но, понимая всю сложность длительного пребывания людей в замкнутом пространстве, разработчики постарались сделать его и максимально уютным.

Во время 180-дневного путешествия астронавты поддерживают свою физическую форму упражнениями и проводят некоторые эксперименты в лаборатории, исследуя воздействие низкой гравитации на организм человека.

Чтобы полностью справиться со своей задачей, экипаж, конечно, должен быть дружным. Поэтому при отборе кандидатов на полет в их подготовке было уделено особое внимание проблеме психологической совместимости. Кроме того, запланированы регулярные сеансы связи с родными и близкими, чтобы экипажу было легче переносить оторванность от Земли и монотонность полета.

Апрель 2008 года

Приближается конец перелета. Модуль освобождается от троса, связывающего его с противовесом. Затем совершает мягкую посадку на поверхность Марса… Впервые в истории человечества люди ступают на поверхность Красной планеты.

В 800 км от места посадки садится ERV-2 и приступает к синтезу топлива для будущих экспедиций. Одновременно ведутся исследования окрестностей, выполняется намеченная еще на Земле научная программа.

Марс — планета умирающая, говорят современные планетологи. Однако когда-то он знавал и лучшие времена: по его поверхности текли полноводные реки, плотная атмосфера окутывала планету теплым одеялом. Но почему Марс стал таким? Действительно ли он старше Земли или просто ему почему-то выпала столь незавидная судьба?

На эти и множество других вопросов постараются получить ответы члены экспедиции. Люди возьмут пробы грунта, попытаются обнаружить ископаемые формы жизни, проведут зондирование недр, чтобы обнаружить в них запасы воды и газа.

По мере привыкания к местному климату наши робинзоны совершат несколько длительных экспедиций — на 2–3 месяца удаляясь от базы на 500–600 км. Всего же они пробудут на поверхности Красной планеты около 500 земных суток.

Сентябрь 2009 года

Последние дни пребывания на Красной планете. Экспедиция готовит ERV-1 к возвращению на Землю.

Тем временем с родной планеты стартует очередной экипаж, чтобы продолжить исследования Марса и затем вернуться домой на корабле ERV-2.

Это второе, но не последнее звено в начавшейся истории колонизации Марса.

Так, возможно, будет выглядеть марсианский жилой модуль.

Спустя сто лет

Полеты на Красную планету стали привычной обыденностью. Здесь уже несколько десятилетий работает постоянная база с населением в несколько сот человек. Люди готовятся вернуть Марсу жизнь.

Теоретически на планете могут существовать геотермальные источники под поверхностью, и их открытие позволило бы создать обширные поселения, снабжая их как водой, так и энергией. Затем можно было бы приступить к созданию разветвленной инфраструктуры: оранжерей для возобновления продовольственных запасов, системы синтезирования и регенерации воздуха (азот можно добывать из марсианской почвы), организовать добычу полезных минералов, установить ветровые двигатели и солнечные батареи для получения энергии… Мини-заводы начнут производство материалов для строительства новых зданий.

Единственное видимое сейчас серьезное препятствие связано с последствиями воздействия слабой гравитации Марса на человеческий организм. Придется дождаться результатов первых экспедиций, чтобы оценить ожидаемый эффект. В области же промышленных технологий, чтобы обеспечить пребывание человека на Красной планете, не требуется никаких революционных прорывов.

Становится вполне реальной мечта, которая станет великим достижением человечества в III тысячелетии. Колонизировать Марс — хорошо; превратить его в цветущую планету — еще лучше! А превратить планету из красной в голубую и зеленую, с пригодной для дыхания атмосферой, океанами и плодородными землями?.. Несбыточная мечта?

Ну, скажем… проект далекого будущего. Так как все необходимые составляющие для этого, кажется, имеются в наличии.

По мнению экзобиолога Криса Мак-Кея из исследовательского центра НАСА, первым этапом может стать формирование парникового эффекта на планете. Для достижения этого надо лишь подогреть атмосферу примерно на 4 градуса Цельсия. Для чего предстоит «уронить» на Марс с помощью ядерного заряда небольшой астероид. В результате столкновения выделится достаточное количество тепловой энергии. А еще лучше и безопаснее разместить на орбите планеты гигантские зеркала (диаметром до 200 км) и отразить на ее поверхность солнечную энергию.

Когда температура атмосферы повысится, начнут таять полярные шапки, освободится часть газа, растворенного в почве. В результате увеличится плотность атмосферы, а парниковый эффект приведет к еще большему повышению температуры.

Затем можно будет засеять планету микроскопическими растениями и бактериями. В атмосфере Марса, на 95 процентов состоящей из углекислого газа, они приступят к выработке кислорода. Со временем настанет очередь более высокоразвитых, генетически измененных растений, которые приступят к работе с еще большей эффективностью. Азот же можно будет добывать из почвы, где он, вероятно, находится в составе нитратов.

А на рассвете 328 723-го дня с момента старта первой ракеты (по оценкам, весь процесс займет около 900 — 1000 лет) атмосфера Марса станет пригодной для дыхания человека.

… Такой вот сценарий, повторяем, разработал инженер Роберт Зубрин.

Ну что же, поживем, увидим, оправдается ли он!..

Первое путешествие на поверхности Марса.

Подробности для любознательных

ОДЕЖКА ДЛЯ МАРСА

Инженер Б. Гриффин, сотрудник фирмы «Боинг», работающий в НАСА над проектом Международной орбитальной станции, и П.Хадсон, известный дизайнер и макетчик, в течение нескольких лет на свои собственные средства разработали проект космического скафандра нового типа для работы на Луне и Марсе.

Основой ему послужил спецкостюм, который использовался и используется экипажами нынешних «челноков» и участниками космических экспедиций «Аполлон», но в значительной степени модернизированный и усовершенствованный.

Новый опытный образец обеспечивает большую свободу передвижений и лучший обзор. Гриффин, в частности, учел те трудности, которые отмечались при использовании лунных скафандров программы «Аполлон» (модель A7L-B).

На Луне у астронавтов были проблемы с пылью, поднимавшейся при малейшем движении из-за малой силы тяготения на поверхности этой планеты. Мелкая лунная пыль в силу своих электростатических свойств прилипала к скафандру и покрывала, в частности, козырек шлема и внешние датчики скафандра.

Гриффин решил эту проблему, разместив датчики внутри обширного шлема, что улучшило комфортность и поле обзора астронавта, повысив, таким образом, эффективность его работы и безопасность.

Моноблочный шлем с несколькими гранями состоит из б пластин свинцовистого стекла толщиной около 20 мм. Три верхние пластины снабжены подвижными створками для защиты головы астронавта от солнечного излучения. Три другие (передняя и две боковые) обеспечивают неискаженный внешний панорамный обзор.

Видимость в новом скафандре CCPS (Command Control Pressure Suit скафандр с командной системой управления) — превосходит ту, что обеспечивает старый скафандр A7L-B, считает бывший американский астронавт Г. Шмит, который опробовал новый костюм в Центре космических полетов НАСА в Хантсвилле. По его словам, в нем чувствуешь себя, как в кабине пилота. Голова внутри шлема может наклоняться свободно в любую сторону.

Астронавт имеет перед собой все средства контроля и управления. Три небольших плоских экрана на жидких кристаллах (с буквенно-цифровыми или графическими символами) отображают всю необходимую информацию для выполнения поставленной задачи, навигационные карты и другие видеоданные, касающиеся функционирования скафандра, хода работ и перемещений астронавта.

Словом, астронавт постоянно имеет перед глазами маленький пульт управления с многочисленной информацией. Вывод ее на экран обеспечивается речевыми командами, которые распознает компьютер. Те или иные указания также передаются речевым синтезатором.

Эта система с успехом заменит старый «контрольный лист», прикреплявшийся к предплечью скафандра примитивным приспособлением и лишивший подвижности. Кроме того, установка приборов управления и визуального наблюдения внутри шлема, а не на корпусе, как у существующих скафандров, дает астронавту большую свободу действий.

Новый скафандр представляет собой комбинированную конструкцию: жесткий корпус и мягкие части для рук и ног. Эти мягкие части заимствованы от скафандра для МТКК «Спейс шаттл» для работы в открытом космосе. Шлем и торс скафандра Гриффина стали составными частями жесткого корпуса оригинальной конструкции, в который входит также и наспинный ранец с автономной системой жизнеобеспечения.

Опытный образец скафандра Гриффина на испытаниях.

Устройство скафандра Гриффина:

_{1 — сигнальный прожектор; 2 — фары освещения; 3 — видеокамера; 4 — радиоантенна; 5 — створки; 6 — наушники; 7 — приборы наблюдения; 8 — микрофоны; 9 — спинной люк; 10 — жесткий корпус; 11 — наспинный ранец системы жизнеобеспечения; 12 — рукоятка управления открытием наспинного ранца скафандра; 13 — плечевые лямки; 14 — подбрюшный пояс; 15 — комбинезон для защиты от перегрева и микрометеоритов.}

Этот ранец может быть заменен обыкновенным люком, когда астронавт находится внутри корабля, обеспечивающим присоединение скафандра к системе его жизнеобеспечения. Наспинный ранец открывается по типу двери и позволяет астронавту самостоятельно надевать и снимать его без посторонней помощи. Такую операцию с другими американскими скафандрами проделать невозможно.

Кроме того, новый скафандр представляет собой интегральную конструкцию. Его модульные элементы (шлем, корпус, комбинезон) не демонтируются, что облегчает подготовку к работе, техническое обслуживание и улучшает герметичность. Риск нарушения герметичности снижен, поскольку используются прокладки из сплава нитинол, способного восстанавливать форму.

Еще одна особенность скафандра Гриффина в том, что в нем используется техника доступа «со спины», применяемая в российских скафандрах, а вокруг талии размещен жесткий металлический пояс, позволяющий астронавту прикрепиться, даже стоя, к раме пульта управления лунохода или марсохода с открытой кабиной. Астронавт без всяких усилий зависает в этом жестком соединении, амортизируя ногами, упирающимися в пол планетохода, возникающие при движении аппарата толчки.

А еще он может видеть внутри шлема параметры движения, подключив свой скафандр к пульту управления аппарата, которым может быть планетоход автомобильного типа или летающая платформа, позволяющая передвигаться на высоте нескольких метров над поверхностью планеты.

Гриффин не сообщает о массе своего скафандра. Но, по всей вероятности, он достаточно тяжел, поскольку при его создании не использовалась самая передовая технология. При этом, по данным Национального исследовательского совета США, скафандр для Марса ориентировочно весит (на Земле) от 45 до 55 кг, что в два раза меньше, чем самый «легкий» американский скафандр для открытого космоса, использовавшийся в программе «Аполлон» (100 кг).

Астронавт может также подключить свой скафандр к скафандру другого астронавта, например, для сравнения и проверки информационных данных, систем функционирования или подачи астронавту при необходимости дыхательной газовой смеси. В этом случае достаточно одному из астронавтов подключить свой вспомогательный разъем к другому скафандру, как это делают пловцы-подводники, обмениваясь своими загубниками. Кое-что из техники космических скафандров может быть применено и в снаряжении для подводников — например, система внутрискафандровой информации.

Гриффин продолжает заниматься доработкой своего детища, приспосабливая к нему, в частности, малоразмерные ТВ-экраны. Он предусматривает также тренировочное использование скафандров на борту самолета, находящегося в кратковременном полете по параболической траектории, имитирующем условия невесомости.

К сообщению, полученному нами из зарубежных источников, остается добавить, что подобные работы ведутся и в нашей стране сотрудниками фирмы «Звезда», о которой мы вам уже рассказывали (см. «ЮТ» № 4 и 5 за 1995 г.). Они в свое время создали скафандр для наших космонавтов, собиравшихся, но так и не полетевших на Луну. Есть у них и проработки скафандра для Красной планеты. Будем надеяться, что когда-нибудь дело дойдет и до претворения проектов в жизнь.

Все прочие метрические единицы системы SI давно абстрагировались от грубой материи. К примеру, эталон метра, бывший ранее обыкновенным металлическим стержнем, ныне определяется как расстояние, которое покрывает луч света за 1/299792458 долю секунды. Ну а сама секунда — не что иное, как продолжительность 9 192 631 770 периодических колебаний световой волны, испускаемой атомом цезия-133 при изменении энергетического состояния.

Физическая константа, понятно, и в Африке константа, чего никак нельзя сказать о физических объектах, каковым по штату положено быть идентичными. На нынешний день в мире наличествует ровно 80 дубликатов севрского килограмма, и все эти копии раз в 10 лет доставляют в Париж для тщательной сверки с оригиналом и последующей калибровки, если та окажется необходимой. Как показала практика, вполне достаточно отпечатка пальца на полированной поверхности цилиндра или даже осевших водяных паров, чтобы реальный вес платиноиридиевой гири отклонился от эталонного!

Словом, на фоне всех прочих метрических единиц килограмм удручающе ненадежен… И все же о новом эталоне массы, основанном на неизменных свойствах атомов, совсем недавно говорили лишь в сослагательном наклонении.

Гром грянул несколько лет назад, когда очередная плановая сверка дала обескураживающий результат: ни один из 80 дубликатов по весу не совпал с оригиналом! Специалисты пришли к печальному выводу, что сам севрский килограмм, существующий уже более ста лет, утратил свою непогрешимую эталонность… А это уже весьма серьезная беда, так как в самых различных областях человеческой деятельности — от научных лабораторий до фармацевтических фабрик и космической индустрии — зачастую требуется определить массу объекта с точностью до двенадцатой, а то и пятнадцатой цифры после запятой.

Короче говоря, человечеству позарез необходим надежный эталон единицы массы! И в данном качестве предлагаются принципиально новые артефакты, широко известные в узких метрологических кругах как Ахимовы шары.

Ахимом, да будет вам известно, зовут многоопытного инженера-исследователя Лейстнера, а вышеупомянутые шары представляют собой прецизионно точные сферы, изготовленные из монокристалла кремния.

От всех иных материалов темно-серые, отливающие металлическим блеском кристаллы кремния отличаются чрезвычайно упорядоченной атомной структурой. Иными словами, в кристаллической решетке, образованной атомами элемента под номером 14, удивительно мало дефектов, почему, собственно, в компьютерах и применяют силиконовые чипы.

Плотность этих кристаллов, понятно, вполне единообразна (2,33 г/куб. см.), так что в принципе несложно вычислить диаметр идеальной силиконовой сферы весом ровнехонько в 1 кг. А также подсчитать количество содержащихся в ней атомов: 10²⁶!

Ну вот. Мы, таким образом и поставили знак равенства между 1 кг и массой 10²⁶ атомов кремния. Выходит, остается только выточить восемь десятков идентичных силиконовых шаров — и дело в шляпе?

В принципе оно, конечно, так, а вот на практике…

Как ни крути, новаторский эталон — тоже материальный объект, каковой всегда изготовляется с определенной степенью точности. Специалисты подсчитали допустимое отклонение от идеала: плюс-минус 10 атомов на миллиард (10⁹)! При этом, в самом худшем случае, различие между двумя сферами не превысит 60 атомов, массой коих можно спокойно пренебречь. Таким образом, диаметру Ахимова шара, призванного свергнуть с трона занедуживший севрский килограмм, дозволено отклониться от расчетной цифры от силы на 60 нм. То есть расстояние между центром эталонной сферы и любой точкой ее поверхности варьируется менее чем на 30 миллионных долей миллиметра!

И теперь, я полагаю, самое время сообщить, что никакому станку, управляемому компьютером, никогда и никоим образом не удастся достичь требуемой точности. Но Человеческие руки, как оказалось, вполне способны справиться с этой задачей! Конечно, не всякие.

Собственно говоря, на данный момент такое могут сотворить лишь руки Ахима Лейстнера.

«Никаких секретов, — охотно объясняет маститый инженер-оптик. — Я полирую шары вручную, применяя классические приемы старых мастеров, и руководствуюсь исключительно тем особым чувством, что дают только долгие годы практического опыта… Сомневаюсь, чтобы подобной интуицией когда-либо удастся снабдить механическое устройство».

Молодой Лейстнер обучался мастерству обработки стекла на предприятии Carl Zeiss Jena, но в 1961-м, когда была возведена Берлинская стена, эмигрировал в ФРГ и вскоре получил работу по специальности, занявшись изготовлением прецизионных линз и зеркал для австралийского ракетного проекта. За истекшие годы талант инженера-оптика развился до того, что тот, по его собственным словам, буквально ощущает «слои атомов, снимаемые с заготовки».

И это отнюдь не хвастовство: уже готова целая дюжина эталонных шаров, полностью соответствующих вышеописанным требованиям!

Процесс изготовления эталона начинается с силиконового цилиндра размером 100x100 мм, который машинным способом обдирают до грубой сферы; вес ее превышает 1 кг не более чем на 50 мкг. Эти сферические заготовки поставляет Лейстнеру его официальный наниматель — австралийская исследовательская организация CSIRO (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation).

Далее же все в руках мастера…

«С самого первого момента необходимо жестко контролировать каждое свое движение, — говорит он. — Пути назад просто не существует! Я не могу Заполировать случайную царапину, не нарушив требуемых параметров сферы».

На калибровку одного шара у Ахима уходит несколько месяцев. Готовый продукт он отправляет на проверку в одну из трех сотрудничающих с CSIRO измерительных лабораторий, где разрабатываются оптимальные методы подсчета атомов в силиконовой сфере.

Эти же лаборатории (в Японии, Италии и Германии) сохраняют в стерильных условиях дюжину Ахимовых шаров, признанных эталонными.

Хотя искусство Лейстнера совершенно уникально, сам он полагает, что многие мастера могли бы достичь не худших результатов, кабы современный человек не привык во всем полагаться на машины.

У ручного труда, однако, есть характерная особенность, запечатленная народной мудростью в многочисленных изречениях типа «быстро хорошо не бывает», «поспешишь — людей насмешишь» и т. д. Это мы к тому, что на изготовление остальных 68 Ахимовых шаров понадобится…

Впрочем, конкретного срока не назовет ни Ахим, ни сам господь бог, по оптимистическим же прикидкам работа эта займет никак не менее десятка с хвостиком лет. К тому же уникальные руки Лейстнера позарез необходимы и новому американскому космическому проекту LIGO, на который National Science Foundation уже отпустила 300 млн. «зеленых»: это первая в истории науки попытка сконструировать и вывести в ближний космос специальный астрофизический инструмент для улавливания гравитационных волн!

Для будущей laser Interferometer Gravitational Wave Observatory необходимо изготовить 32 зеркала 25 см в диаметре и 10 см толщиной, и притом по классу точности, превышающему нынешние достижения оптиков. Если у Лейстнера все получится как надо, обсерватория UGO с помощью своего лазерного интерферометра уловит и зафиксирует пробегающие по пространству-времени гравитационные волны и искажения, инициированные «черными дырами».

Собственно говоря, лазерный интерферометр станет измерять время, за которое луч света пропутешествует между двумя лейстнеровскими зеркалами, подвешенными в вакууме на расстоянии 4 км друг от друга. При прохождении гравитационной волны через земной сектор космического пространства сия дистанция непременно изменится, хотя и на такую исчезающе малую величину, что LIGO придется иметь дело с тысячными долями… диаметра протона! И данное обстоятельство требует совершенно беспрецедентной в научной оптике точности при обработке зеркал.

Как известно, доселе исследовано лишь около 10 % известной нам Вселенной, а информацию ученым поставляют видимый и инфракрасный свет, радиоволны, рентгеновское и гамма-излучение. Значение проекта UGО для человечества трудно переоценить, ибо гравитационные силы несут в себе самые глубочайшие тайны мироздания…

Для Ахима же Лейстнера это кульминация всей его творческой жизни: «И вот, почти на исходе профессиональной карьеры, я со своей страстью к оптическому совершенству вдруг оказался в центре двух самых дерзких научных программ нашего века! Просто фантастика…»

По материалам британского агентства REX FEATURES публикацию подготовила Л.ЩЕКОТОВА

Художник Ю. САРАФАНОВ

В Северной Америке уже давно существует особая категория автомобилей — Recreation Venicles (так называемые автомобили для отдыха). Сегодня это целая индустрия, объединяющая многочисленных изготовителей, дилеров и прокатчиков в ассоциации и клубы, мощнейшие объединения со своими уставами.

Естественно, не обошлось и без классификации. Мы расскажем о самом престижном классе А, вернее, о самых его «топ-моделях». Маленькие автобусы на шасси «Фордов» и «Шевроле» уже можно встретить на наших дорогах, а вот таких монстров длиной 12–13,5 метра (иногда даже с прицепами) пока нет.

Так что же это за автобусы? Североамериканский рынок в основном заполнен «родной» продукцией — автобусами, изготовленными в США, Канаде и Мексике. Национальные производители, такие, как «Прево» (Prevost), «Блю Бед» (Blue Bird), MCI и некоторые другие, выпускают довольно широкую гамму машин, способную решить практически любую транспортную задачу.

Существуют кузовные фирмы, устанавливающие свои кузова на шасси известных концернов. И совсем особую группу составляют специализированные, как правило, частные предприятия, занимающиеся дооборудованием уже существующих автобусов. Например, перечисленные автобусные фирмы специально выпускают так называемые Bus-Sheli (в дословном переводе — автобус-ракушка), то есть шасси с кузовом, но совсем без интерьера.

Вот над такими «полуфабрикатами» и колдуют RV-изготовители. «Либерти Коч» (Liberty Coach), «Кантри Коч» (Coountry Coach), «Маратон Коч» (Marathon Coach) и некоторые другие занимаются исключительно интерьерами — решают «квартирный вопрос». Именно так, ведь полезная площадь (а в автобусе она же и жилая) составляет более 30 м², а для тех, кому мало, предоставляется прицеп или специально выдвигающиеся вбок кузовные секции, значительно увеличивающие полезный объем.

На иллюстрациях 1–3 показаны уже готовые автобусы «Маратон» на шасси канадских «Прево» (на илл. 4 — «заготовка»).

А вот фото интерьеров показывают нам обстановку одной из последних разработок «Кантри Коч» для особо нуждающихся в роскоши путешественников.

Обращает на себя внимание обилие зеркал и точенных светильников, жалюзи на окнах, а самое главное — роскошная мебель.

На иллюстрациях 5–7 показаны холл-салоны квартиры на колесах.

Фото 1

Фото 2

Фото 3

Фото 4

Фото 5

Фото 6

Фото 7

Зеркала на перегородках, на мебельных панелях и даже на потолке (!) позволяют зрительно увеличить объем интерьера — вдруг страдающие клаустрофобией почувствуют себя не совсем уютно.

Многочисленные светильники — люстры, бра, специальная локальная подсветка создают постоянное предпраздничное (или праздничное) настроение. «Круговая» иллюминация горит, конечно, не всегда, а только в особо торжественных случаях. Плавная регулировка интенсивности подсветки может придать салону интимный уют, что иногда даже полезно.

Для развлечений можно поставить игральный карточный столик (об аудио-видеокомплексах не говорим).

О мебели стоит сказать отдельно, ведь помимо элементарного комфорта она должна еще обладать малогабаритностью. Поэтому при изготовлении оригинальной мягкой мебели применяются специальные пенные наполнители, покрытые натуральной, тончайшей выделки, кожей или велюром самых экзотических расцветок. Правда, если не хотите кресла, можно заказать венские стулья и мебель, отделанную ценнейшими породами дерева (инкрустация, маркетри, естественно, прилагаются).

На илл. 8 — 10 показаны малогабаритные столовые-кухоньки, оборудованные по последнему слову техники. Оформление, конечно, может вызывать споры — ведь разностильность в рамках одного интерьера всегда воспринимается неоднозначно, но колоннада на кухне (илл. 10) — это уже слишком! Не хватает лишь атлантов, поддерживающих подвесной потолок, а так вроде бы все на месте…

Спальня, как правило, неприкасаема (вернее, ее площадь), ведь именно здесь отдыхают от дневных забот. Обратите внимание на потолок — красиво, не правда ли? Все выдержано в едином колористическом стиле — не слишком навязчивом, но и не унылом.

Фото 8

Фото 9

Фото 10

Все в меру (илл. 11).

Фото 11

Планировок, как уже понятно, может быть сколько угодно.

Технических опций тоже бесконечное количество, главными из них являются системы автономного жизнеобеспечения: биотуалеты, душевые кабинки, баки с очищенной пресной водой и системы энергообеспечения — специальные довольно мощные электрогенераторы. Спутниковые антенны, современные навигационные системы — все это, конечно, тоже есть.

Необходимо отметить, правда, что подобные экипажи используются не только для отдыха, но нашли применение и в «большом» бизнесе.

Не правда ли, приятно подписать какой-нибудь миллиардный контракт далеко от своего родного офиса?

Внешний вид автобусов тоже не оставляет зрителя равнодушным. Смелые линии «настенной» живописи вкупе с необычными цветовыми сочетаниями делают свое дело — пропустить невозможно.

Интерьеры, показанные на фотографиях, принадлежат автобусу с необычным названием «Элегантная леди» (The Elegant lady) фирмы «Либерти Коч» стоимостью около 500 000 долларов.

А. КРАСНОВ

ХОДИТЕ ХОТЬ ПО МИНАМ! Интересное изобретение сделано в Великобритании. Здесь приступили к выпуску нового материала «табер», предназначенного для изготовления подошв солдатских ботинок и другого армейского снаряжения. «Этот материал представляет собой своеобразную каменную губку, — сказал один из производителей, Стивен Холланд. — И если под пластиной из такого материала взорвать, скажем, противопехотную мину, то взрывная волна распределится между полыми гранулами материала, сомнет стенки некоторых из них и потеряет свою силу…»

Испытания на полигоне, когда под ногами манекена взорвали две пехотные мины, наглядно показали эффективность защиты. От той конечности манекена, что была обута в обычный ботинок, мало что осталось. А вот вторая совершенно не пострадала.

Говорят, что новые ботинки могут появиться у военнослужащих британского контингента в Косове уже к концу нынешнего года.

НОВАЯ ПРОФЕССИЯ «ЛИПУЧКИ». Удивительное открытие сделали недавно немецкие ученые. Когда группа исследователей работала над совершенствованием методов получения голографических изображений, один из них решил подшутить над коллегами и подсунул им вместо обычной магнитной ленты всем известную ленту-скотч.

И что же? Оказалось, что данная лента может служить отличным носителем информации. На стандартный ролик помещается около 25 гигабайт, что равно примерно 15 стандартным дискетам. Иначе говоря, на ленте длиной 90 м с минимальной переделкой аппаратуры удается разместить запись трех полнометражных фильмов.

ЧУВСТВИТЕЛЬНАЯ ДОРОГА разработана в США. Дебора Чанг из университета города Буффало обнаружила, что если подмешать в бетон углеродные волокна, то полученное дорожное покрытие после застывания приобретает способность менять электропроводность под действием механической нагрузки. То есть появляется возможность измерять на ходу вес большегрузных автомобилей и брать с них соответствующую плату, а также оперативно анализировать, на каком участке шоссе скопилось наибольшее количество автомобилей, и вовремя принимать меры.

ОХЛАЖДЕНИЕ И БЫСТРОДЕЙСТВИЕ. В США создан новый термоматериал, который может быть использован в устройствах, отводящих тепло от компьютеров. Новый термоэлектрик, изготовленный из сплава висмута, тезия и теллура, позволяет увеличить теплоотвод в 1,5–2 раза, что соответственно повышает эффективность компьютерных процессоров.

НОВЫЕ ПЛАНЕТЫ у чужих звезд обнаружены американскими астрономами. 13 несветящихся объектов, масса каждого из которых, по всей вероятности, превышает массу Юпитера, обнаружены не у какой-либо звезды, а просто в межзвездном пространстве. Ученые полагают, что им впервые удалось заметить гигантские блуждающие планеты, не принадлежащие ни к одной планетной системе.

У РОБОТА КЛАУСА, созданного сотрудниками германской фирмы «Фольксваген», три руки и три ноги. Ноги нажимают педали — соответственно газа, тормоза или сцепления, а руки крутят рулевую баранку. Впрочем, для этого, как и человеку, роботу вполне хватает двух рук, но и третья вовсе не лишняя. В ней на всякий случай зажат огнетушитель. Испытания, проведенные на автодроме, показали, что новый робот вполне справляется с обязанностями водителя. Реагируя с помощью ультразвуковых сенсоров на препятствия, робот благополучно все их объехал.

Следующий этап — испытания на автотрассе. Если и там Клаус покажет себя молодцом, то через пару лет мы сможем увидеть на улицах первые автомобили, которыми будут управлять кибершоферы.

ЭЛЕКТРОН И ВПРАВДУ ВОЛНА… В том, что атомы существуют, давно уже никто не сомневается. Появилась и возможность увидеть их с помощью электронного микроскопа. Теперь, похоже, очередь дошла до электрона. Однако рассмотреть его хорошенько с помощью так называемого ионного микропроектора немецким исследователям помешало то обстоятельство, что электрон, как известно, обладает свойствами не только частицы, но и волны. В итоге на фотографии отчетливо видны 48 атомов железа, расположенные на медной подложке, и некая рябь, которую исследователи интерпретировали как электронные волны.

— Зачем ты его притащил? — удивилась Лэдис.

— Он без оружия. Колдовал на той большой машине, — указал Даглас куда-то в сторону. — Если бродит по исследовательскому отсеку и нажимает на разные кнопки — значит, присматривает за этой техникой, разбирается… Ну, монстр, пойдем, — Даглас ткнул в спину ящера стволом трингера. Подвел негуманоида к овалу, указал рукой на черную поверхность и раздельно проговорил: — Ес-ли ты… Не вер-нешь Алека… При-хлопну, — и сделал довольно красноречивый жест прикладом оружия.

Ниург разинул пасть и противно зашипел, размахивая мозолистыми лапами. Четыре глаза испуганно моргали. Уши тряслись в такт движениям, а прочные на вид клыки странным образом разогнулись в прямую линию.

Уяснив, видимо, условия сделки, существо направилось к блоку пороговых определителей. Вскрыв неприметную крышечку, ящер ловко пощелкал по клавишам шестью пальцами обеих лап. Загудел и расцветился индикаторами aгpeгат, взревел ряд генераторов. Бледно-фиолетовое сияние возникло в воздухе над платформой, а черное пятно — в перекрестье дуг. Перебежав к следующему аппарату, ниург извлек из складок чешуйчатой брони знакомый стеклянный шарик. Повисший над черной поверхностью туман медленно растекся в искрящуюся полоску. Палуба задрожала — ожил, загудел еще один гигантский механизм…

ОГРАНИЧИТЕЛЬ УСИЛИЯ

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Ограничитель усилия, содержащий корпус с размещенным в нем телом качения, установленный в корпусе с возможностью поступательного перемещения ползун с подпружиненным шариком, взаимодействующим с телом качения корпуса таким образом, что точка контакта расположена в плоскости, перпендикулярной движению ползуна, отличающийся тем, что тело качения корпуса выполнено в виде шарика, а его центр находится на продолжении линии, соединяющий центр шарика, ползуна и точку контакта.

Источник информации:

1. Авторское свидетельство СССР № 1094990, МПК Г 16 0 7/06, 1983 г.

Автор изобретения…

… подпись… Ф.И.О

Автор изобретения…

… подпись… Ф.И.О.

РЕФЕРАТ

ОГРАНИЧИТЕЛЬ УСИЛИЯ

Устройство содержит корпус 1, шарик 2, ползун 3, шарик 4, пружину 5, винт 6.

Шарик 2 установлен в корпусе 1 в плоскости, перпендикулярной к направлению движения ползуна 3 под углом…. Устройство работает следующим образом: (описание не более 1000 эн)

Референт…

… подпись… Ф.И.О.

Напомним, что оформление документов заявки должно быть составлено строго по правилам. При их нарушении ваше изобретение просто не станут рассматривать.

Подготовив документы, можно переходить к заполнению бланка заявления на подачу заявки и платить пошлину. Об этом и многом другом расскажем на следующих занятиях.

Е. ФОКИН, патентовед

Семена сибирского кедра, шиповника, белой акации, лимонника, женьшеня в природных условиях прорастают медленно. Получить их сеянцы — задача не из простых.

Причина тому — недоразвитый зародыш. Ему надо отсидеться в земле, прежде чем проклюнется росток. Существуют разные способы обработки семян перед посевом. В Корее, например, семена женьшеня смешивают с песком и в глиняных сосудах на несколько месяцев выставляют на солнце. В Китае — помещают в плодородную почву, делают из нее пирамидки и обмазывают глиной. Через год пирамидки разрушают и проросшие семена переносят на грядки.

Нашим растениеводам ближе корейский метод. Они смешивают семена с песком, выдерживают их 4…5 месяцев в тени и 3…4 месяца на холоде.

Как видите, технология ускоренного доращивания зародыша требует постоянного контакта семян и песка. Но песчинки часто травмируют корешки зародышей, в царапины попадает инфекция, которая порой убивает почти половину рассады.

Иван Глазков (авторское свидетельство № 1192662) предлагает семена высаживать прямо в грядки, подготовленные следующим образом. На слой щебня толщиной 200…250 мм насыпается слой песка толщиной 30…50 мм. На песок укладываются строго по направлению север — юг гибкие электронагревательные элементы. Они присыпаются слоем песка и плодородной почвой. Собранные в июле — августе семена отделяются от мякоти и высаживаются на грядки на глубину 30…40 мм. Первые четыре месяца температура почвы поддерживается в пределах 15…20 °C. А с наступлением холодов их еще дополнительно укрывают сухой листвой или соломенными матами, а электрическое питание отключают. Ранней весной утепление снимают, и уже к концу апреля появляются дружные всходы практически из 80…90 % высеянных семян.

ПОД ГИПНОЗОМ

Многие наверняка видели, как манипулирует врач-гипнотизер. Чтобы усыпить пациента, он подносит к его глазам предмет — ложку, шарик или простую пластинку. С человеком все просто. А вот как быть орнитологам, которые поймали крупную дикую птицу, скажем, орла, пеликана или журавля? Попробуй измерь его, а тем более взвесь, если он этого не хочет, трепыхается и к тому же норовит больно клюнуть. Изобретатель Г.Дроботун (авторское свидетельство № 1161040) считает, что и на любую птицу подействует яркий световой блик. Только в руках у орнитолога должен быть не блестящий предмет, отражающий солнечный свет, а фонарик с яркой вспышкой, аналогичной той, что используется в современных фотоаппаратах. Найдет применение подобный фонарик в крупносерийном и фермерском птицеводстве, когда надо быстро отловить несколько гусей, уток или кур.

ЛЕТУЧИЙ ПАРУСНИК

Парус на судне может работать как крыло самолета. Расположенный под углом к ветру, он создает силу, перпендикулярную движению воздуха. Но у крыла отношение этой силы к силе сопротивления потока (так называемое «качество») достигает 20 и более. У парусов же не удается получить его более 5 из-за того, что, поднимая парусину на мачты, нельзя натянуть ее идеально с точки зрения законов аэродинамики. Решить проблему могли бы жесткие паруса, но такая конструкция очень неустойчива.

Для прочности пришлось бы увеличивать массу парусов, поднимая тем самым центр тяжести судна. К тому же жесткие паруса трудно убирать. И сильный порыв ветра может оказаться роковым, опрокинув судно набок.

Уже были предложения заменить паруса воздушным змеем, который бы тянул корабль на буксире. Но случись шторм, такой парус под порывами ветра упадет в море, и не так-то просто будет его снова запустить. Николай Курдюмов (авторское свидетельство № 1235791) предлагает сделать змей-парус легче воздуха в виде жесткого вертикально установленного крыла. Подсчеты показывают, что такой крылатый парусник сможет уверенно двигаться против ветра под углом 25° со скоростью до 90 узлов. Конечно, ничего не дается бесплатно — придется платить значительными размерами паруса и сложностью его управления. Но для современной техники это уже не проблема. Большие конструкции можно выполнить из полимерных материалов и даже титана, а управлять парусом, менять угол его поворота относительно оси корабля, используя дополнительные тяги и автоматические лебедки, подчиненные бортовым компьютерам.

БРОНЕЖИЛЕТ ДЛЯ… ВИНОГРАДА

Спасти виноградники, сады, плантации овощных культур от града можно, выстрелив в градоносную тучу снарядом или запустив е нее ракету, начиненную специальным реагентом.

Подобная технология уже применяется на Кавказе, в Молдавии, в Италии, Испании, Франции. Эффект хотя и положительный, но дорогостоящий.

Нужны пушки или пусковые ракетные установки, топливо, радары и высококвалифицированный обслуживающий персонал. Французы было предложили натягивать над виноградниками прочную пленку или ткань (патент Франции № 2214398). Но представьте себе, какая нужна механизация для раскрытия и свертывания таких тентов площадью с десяток футбольных полей! Вот почему это практически нигде не используется.

Олег Прокопов — российский изобретатель (авторское свидетельство № 1369872) — предлагает защиту более простую. В междурядьях он советует установить дождевальные колонки, но не так, как это делают обычно. Струи воды из колонок должны веером направляться вверх. Перекрещиваясь между собой, они и создадут над растениями водяные шатры. Пройдя через такую водяную завесу, градины потеряют свою убойную силу и превратятся в рыхлые ледяные горошины.

Современный оптический микроскоп увеличивает объект в 1500 раз и более. И содержит, кроме оптики, десятки деталей, выполненных по наивысшему классу точности. Словом, в современном понимании этот прибор сосредоточил в себе достижения физики, точной механики. И далеко не все страны способны его выпускать. Но разве не удивителен тот факт, что первые микроскопы (рис. 3) состояли всего из одной линзы и давали увеличение от 300 до 900 крат! Линзы имели форму шарика диаметром 2–2,5 мм.

Делали их в домашних условиях. В начале 60-х годов среди любителей возникло даже поветрие делать такие приборы самостоятельно. В те годы об этом немало писалось.

Давайте и мы с вами попробуем построить «микроскоп Левенгука» и посмотрим, на что он способен.

Конструкцию его поясняет рисунок 1.

Основа прибора — 2…3-миллиметровая пластинка из термопластической пластмассы. Ей придается форма равнобокой трапеции высотой 50 мм и основаниями 10 и 20 мм. У широкого основания (на рисунке — слева) сверлятся 2 отверстия с резьбой под опорные винты, а у узкого — под фокусировочный микровинт, упирающийся в предметное стекло. Последнее крепится посредством хомутика со стопорным винтом, конец которого упирается в лунку на основании. Все резьбовые соединения — М3.

Для изготовления линзы берется кусочек оптического стекла (от очковой линзы) размером не более спичечной головки. Заготовка крепится на нихромовой проволочке диаметром 0,1…0,3 мм, изогнутой в форме буквы «Г».

Проволочка раскаляется в пламени газовой горелки и прилепляется к стеклянной заготовке. Чтобы исходное бесформенное стеклышко обрело форму, его вносят в пламя горелки, как показано на рисунке 2.

За счет сил поверхностного натяжения расплав собирается в шарик-линзу. Заметим, что попытка увеличить диаметр обречена на неудачу, поскольку линза не получит строго сферической формы и ее оптические качества резко снизятся.

После остывания шарик проверяют на отсутствие воздушных пузырьков и загрязнений. Признанный годным шарик вновь нагревают до температуры плавления пластмассы основания и вдавливают в заготовленное отверстие, имеющее чуть меньший диаметр. Когда оплавленная пластмасса застынет, линза окажется надежно зафиксированной. Подводить линзу к отверстию нужно так, чтобы проволочка «смотрела» вбок, находясь у края. После установки линзы проволочку обрезают.

Итак, наш вариант левенгуковского микроскопа готов. Освещая предметное стекло на просвет настольной лампой, можно изучать различные препараты, например, бактерии, клетки крови и тканей животных и растений. В последних удается увидеть даже хромосомы.

Как и всякий оптический прибор, наш микроскоп следует оберегать от пыли и влаги.

Ю.ПРОКОПЦЕВ

* * *

Центр развития производства Всероссийского общества слепых приглашает к сотрудничеству.

Центр рассмотрит любые предложения по организации сборочного производства с использованием ручного труда для предоставления дополнительных рабочих мест инвалидам.

Телефон в Москве: 365-2910

Читальный зал

Таких писем приходит немало. Но уверяем вас — и силы, и время были потрачены вами не зря. Все письма, приходящие в нашу редакцию, внимательнейшим образом прочитываются, а не отправляются в корзину. И большинство фантастических рассказов, печатаемых в «ЮТ», — сочинения именно читателей. И совсем юных, и не очень. Не надо отчаиваться, что лично ваш рассказ не попал на страницы журнала. Любой творческий труд не «пропадает даром» — он становится вашим творческим и человеческим опытом, без которого никакой труд немыслим.

К сожалению, произведения читателей нами действительно не рецензируются — просто у редакции нет возможности отвечать на все письма лично. Но, повторяем, они все читаются, а лучшие рекомендуются к печати. Еще редакция оставляет за собой право литературною редактирования.

Объем нашего журнала не позволяет печатать все понравившиеся рассказы, но мы постараемся говорить об этом на страницах Читательского клуба. А пока — вот перечень произведений, которые нам хотелось бы отметить (из почты за последние месяцы):

«Погоня» — детектив-сказка Василия Гавриленко из п. Красная Заря Орловской области.

«Особые рекомендации» — научно-фантастический рассказ Виктора Ларина, метеоролога из Архангельской области.

Фантастические рассказы Дениса Хворостина из г. Миасса.

«Аномалия» — научно фантастический рассказ Андрея Анисимова из г. Тамбова.

Подскажите

«В школьной библиотеке я взял книгу «Учитесь быстро читать». Она помогла мне достигнуть значительных результатов… И знаю, что в планы научной группы, которая подготовила это издание, входило создание новой, более высокой, ступени обучения. Какова судьба их «Комплексной программы интеллектуального развития человека», о которой вы упоминали в одном из номеров «ЮТ» за 1991 год? Я уверен; что это заинтересует многих школьников».

Мещеряков Павел,

г. Мелитополь.

«Комплексная программа интеллектуального развития человека» создавалась авторами О.Андреевым и Л.Хромовым более двадцати лет. Она направлена на умственное развитие человека и разбита на три ступени, каждая из которых отражена в отдельной книге.

Первая именуется «Доминанта 2000 года» и представляет собой начальное обучение быстрому чтению. Приемы и методы повышения скорости чтения, основанные на аутогенной тренировке, можно найти в книге «Техника быстрого чтения».

Вторая ступень программы называется «Сатори», что в переводе с хинди означает ««озарение», и направлена на улучшение памяти с помощью медитации. Все это вошло в книгу «Техника тренировки памяти».

И третья ступень — «Ультра Рапид», основанная на технике динамической медитации, позволяет совершенно по-иному воспринимать текст, находясь в состоянии сверхсосредоточения. Этому посвящена отдельная книга под названием «Учитесь быть внимательными».

Пользователям домашних компьютеров можно рекомендовать ряд компакт-дисков. Подобные программы под названием «Тренировка ума» разрабатываются компьютерной фирмой «Зеленый остров». Первый диск — «Система скорочтения» уже в продаже.

Компьютерные программы, наряду с увеличением скорости чтения, позволяют развивать память и внимание. Предусмотрены занятия аутогенной тренировкой и интеллектуальной зарядкой. Все это поможет значительно повысить ваш интеллектуальный уровень.

Терра компьютера

«Вредны ли излучения, исходящие от монитора компьютера?»

Технология защиты от вредных излучений сейчас уже отлично отработана. Moниторы всех известных производителей проходят жесткую сертификацию. В результате излучение от современного пятнадцатидюймового монитора примерно в десять раз слабее, чем от обычного телевизора. Настоящий же вред наносится глазам при работе с мониторами с низкой (60 Гц и менее) частотой развертки.

«Сколько прослужит новый компьютер?»

Вряд ли купленный сегодня «самый-самый» компьютер будет служить вам десятилетия. При существующих сегодня темпах развития компьютерной техники через год-полтора он уже будет почти антиквариатом. Поэтому при покупке уделяйте особое внимание комплектующим, мало зависящим от роста производительности микросхем, например — монитору.

* * *

Крылья ветроколеса этой мельницы были не сплошные, а состояли из отдельных пластин-жалюзи. Давлением ветра они поворачивались, образуя щели, пропускающие часть воздушного потока. На картине заметно, что жалюзи полностью открыты. Значит, ветер сильный и даже чрезмерный.

На рисунке 2 — более совершенная мельница шатрового типа. В ней поворачивается лишь верхушка — шатер, на котором и укреплено ветроколесо. Его также разворачивал один человек. Он тянул за рычаги, соединявшие систему шестерен с валом ветроколеса. Одна человеческая сила как бы умножалась энергией ветра, что только и позволяло повернуть шатер с огромными ветряными крыльями, имевшими порою диаметр свыше 20 м.

Крылья французских ветряных мельниц делались плоскими, а у голландцев они были вогнутыми. Это значительно повышало мощность. Для поддержания постоянной скорости вращения независимо от силы ветра их еще в XVII веке делали поворотными относительно продольной оси крыла. Для качественного помола жернова оснащались системами автоматической подачи зерна.

На протяжении столетий ветряная мельница была одним из сложнейших технических устройств. Винты переменного шага современного самолета, усилители мощности рулевого управления автомобиля, следящая система ракеты — все это дальние родственники систем, впервые примененных на ветряной мельнице. Неудивительно, что мельника в ту пору часто подозревали в колдовстве.

Наши традиционные три вопроса

Правильные ответы на вопросы

«ЮТ» № 2 — 2000 г.

1. В принципе клонировать мамонта из клеток его шерсти вполне возможно, но пока еще не разработана такая технология

2. Подлодка — не исследовательский корабль, а боевой. Для того чтобы быстро всплывать и погружаться, она должна обладать большой плотностью и малым объемом. Это и достигается размещением в ней большого количества механизмов, топлива, боеприпасов.

3. Если бы гравитационная постоянная вдруг резко выросла, мы бы намного потяжелели. Земное притяжение скорей всего просто сплющило бы все живое.

* * *

Спешим поздравить Максима БУЖИНАЕВА из Бурятии с победой! Правильно и со знанием дела ответив на вопросы традиционного конкурса, он стал обладателем приза «ЮТ» № 2 за 2000 год.

* * *

 _{ЛЕВША Как и прошлый, этот выпуск выйдет в увеличенном объеме. И любителям моделизма предлагаем не одну, а две модели для «Музея на столе» — машину-погрузчик, широко используемую в строительных работах, и совершенно уникальный легковой внедорожник, запущенный в серию в самом начале XX века.}

_{Будут на страницах «Левши» и интересная головоломка, и итоги конкурса «Хотите стать изобретателем?», а также новые изобретательские задачи. Кроссвордов в этом номере также два, так что есть над чем поломать голову.}

_{А серьезные мастера по нашим чертежам смогут построить небольшую бетономешалку, которую с успехом используют при прокладке дорожек на садовом участке, установке заборов…}

_{Не забыты и любители-электронщики. Они смогут по нашим рекомендациям смонтировать домофон или обычный плейер превратить в диктофон.}

_{Ну и конечно, как всегда, «Левша» даст немало практических советов.}

_{А почему? Давно ли человек изобрел песочные часы? А где они нашли самое широкое применение? Кто и когда совершил дерзкую попытку добраться до Северного полюса на воздушном шаре? На эти и многие другие вопросы ответит очередной выпуск приложения.}

_{Тим и Бит, постоянные герои «Нашего мультика», продолжат путешествие по русским былинам. А читателям журнала предстоит совершить увлекательную поездку в далекую страну с необычным названием — Тринидад и Тобаго.}

_{Разумеется, есть в номере вести «Со всего света», «Сто тысяч «почему?», «Воскресная школа», «Игротека» и другие наши рубрики.}

* * *

Подписаться на наши издания вы можете с любого месяца в любом почтовом отделении.

Подписные индексы по каталогу агентства «Роспечать»:

«Юный техник» — 71122, 45963 (годовая);

«Левша» — 71123, 45964 (годовая);

«А почему?» — 70310, 45965 (годовая).

По Объединенному каталогу ФСПС:

«Юный техник» — 43133;

«Левша» — 43135;

«А почему?» — 43134.

Кроме того, подписку можно оформить а редакции. Это обойдется дешевле.

Дорогие друзья!

Подписаться на наш журнал можно теперь в Интернете по адресу: www.apr.ru/pressa.

* * *