Читаем Юный техник, 2007 № 12 онлайн бесплатно
Юный техник, 2007 № 12
Популярный детский и юношеский журнал.
Прочее / Технические науки / Газеты и журналы / Образование и наукаПопулярный детский и юношеский журнал.
Выходит один раз в месяц.
Издается с сентября 1956 года.
На 2-й Международной специализированной выставке оптической, лазерной и оптоэлектронной аппаратуры «Фотоника-2007» нашего специального корреспондента В.ЧЕТВЕРГОВА заинтересовали прежде всего лазеры.
…На полях Краснодарского края, в сумерках летних вечеров не раз замечали странные красные лучи. И если верить тому, что местные жители не раз замечали НЛО, поневоле задумаешься…
— Инопланетяне здесь ни при чем, — улыбнулся моему вопросу генеральный директор научно-производственной фирмы «Биолазер» П.С.Журба. — Лазером мы повышаем урожайность посевов…
Из разговора выяснилось, что луч лазера низкой интенсивности с длиной волны 632–670 нанометров краснодарские механизаторы применяют для улучшения роста растений.
— Раньше для этой цели обычно обрабатывали посевы гербицидами, разбрасывали удобрения, — пояснил Журба. — Мы же используем безопасные для механизатора и окружающей среды физические методы стимуляции посевов.
Есть смысл производить и лазерную обработку плодов перед закладкой их на хранение, — продолжал А.С.Журба. — Причем, если яблоки и другие фрукты обрабатывают прямо на деревьях, пропуская трактор с лазерной установкой по междурядьям, то картошку лучше обрабатывать в буртах, ящиках или контейнерах уже непосредственно в хранилище.
Выгоды при этом таковы. Обработка за счет повышенной всхожести семян дает возможность уменьшить нормы высева на 10–15 %, повышает урожай до 10 %, резко снижает количество заболеваний растений на корню, повышает сахаристость сахарной свеклы на 1,5 % и уменьшает потери плодов при хранении в 2–3 раза.
К этому стоит добавить и тот факт, что одна установка на тракторе или машине позволяет обработать до 100 га за час. А стоимость обработки составляет всего 270 рублей за гектар — в 5 раз дешевле, чем химикатами с воздуха.
Конструкторское бюро приборостроения (КБП) стрелкового вооружения — старейшее в стране. Оно было создано еще в 1927 году при Тульском оружейном заводе. И ныне оно известно прежде всего зенитными ракетными комплексами «Тунгуска» и «Панцирь-С1». Менее известно, что КБП не только успешный экспортер оружия, но и производитель уникальных лазерных хирургических аппаратов.
Недавно его сотрудники совместно с коллегами из Института проблем лазерных и информационных технологий (ИПЛИТ) РАН разработали медицинскую систему «Ланцет-6». В ее работе используются как хирургические, так и диагностические свойства лазерного излучения.
По словам руководителя разработки Валерия Ульянова, в одном устройстве теперь синтезированы полезные свойства сразу двух. В оптическую и микропроцессорную схемы управления лазерного аппарата КБП интегрирована система оптической диагностики, разработанная в ИПЛИТе. И «Ланцет» во время операции не только режет ткани, но еще и исследует их по отражению луча.
Это позволяет перестраивать характеристики излучения в зависимости от того, по какой именно ткани или границе между тканями (например, мышца — кость, кожа — подкожный жир, зубная эмаль — дентин и т. д.) проходит разрез в данную миллисекунду.
С тех пор, как писатель А.Н.Толстой придумал гиперболоид, которому не могли противостоять ни броня, ни горные породы, инженеры долгое время старались превратить его фантазию в реальность. В 90-е годы прошлого столетия нашим специалистам удалось создать лазер, способный сбивать военные спутники на орбите. И когда членам конгресса США было доложено о «сверхсекретном русском чуде» — СО 2-лазере мощностью 1 МВт, программа «звездных войн», как известно, была свернута. А сам лазер, созданный специалистами Троицкого института инновационных и термоядерных исследований (ТРИНИТИ) при участии сотрудников ряда других организаций, стал основой серии лазерных технологических комплексов.
Так, например, излучение лазера МЛТК-50 способно на расстоянии в десятки метров, сквозь дым и пламя, быстро срезать, например, нефтяную вышку, если на промыслах вдруг случится пожар. Пригоден он также для утилизации старых кораблей и подлодок (луч режет корабельную сталь толщиной до 120 мм с расстояния в 30 м), разделки скального массива в каменоломнях, выжигании пленки нефти, разлитой по поверхности акватории.
МЛТК-5 — комплекс с мощностью в 10 раз меньшей, чем у его старшего собрата — решает производственные задачи. С его помощью, например, можно восстановить истершийся вал турбины электростанции. После лазерного напыления вал, по словам старшего научного сотрудника ТРИНИТИ Г.В. Смирнова, становится как новый. А не будь лазера, турбину пришлось бы разбирать и везти на ремонт. А весит она, между прочим, около 200 т!
Наконец, лазерный комплекс МЛТК-2 с мощностью излучения 2,1 кВт используется для сварки и резки металлов, подводных работ и даже для уничтожения прямо в полете стай саранчи.
РЕЙС В АТЛАНТИКУ, НЕ ПОКИДАЯ ПОРТА, совершили ученые ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова. Они воспроизвели условия, характерные для полярного судоходства, в опытном бассейне института, где и провели первый этап модельных испытаний корпуса атомного ледокола нового поколения. Вскоре он должен выйти на высокоширотные трассы, с льдами толщиной до 3 м.
По словам директора института академика РАН Валентина Пашина, к 2015–2020 годам ресурс эксплуатирующихся в Заполярье атомных ледоколов будет исчерпан и флоту потребуются новые суда, способные проводить караваны транспортных судов по трассам Севморпути.
Разрабатываемый ледокол, благодаря оригинальной конструкции, сможет проводить караваны как на малых глубинах до 11 м — они характерны для устьевых участков рек Сибири, так и на «большой воде» морских фарватеров. Таким образом, атомоходы нового типа заменят как ледоколы с малой осадкой «Таймыр» и «Вайгач», так и более мощные атомоходы типа «Арктика» и «Сибирь».
ГАРАНТИИ УЧЕНЫХ. Специалисты Кольского филиала геофизической службы Российской академии наук гарантируют сейсмическую безопасность площадки, выбранной для строительства в Мурманской области второй атомной электростанции.
По словам директора филиала, кандидата геолого-минералогических наук Анатолия Виноградова, древняя Кольская земля еще не «остыла» от некогда бушевавших здесь природных катаклизмов и на ее территории не так уж и редко случаются землетрясения от трех до шести баллов, но строить АЭС здесь можно, если тщательно учитывать многие факторы.
Например, «за последние двадцать лет сейсмичность нашей планеты, в том числе и Кольского полуострова, выросла более чем вдвое, — сказал ученый. — И этот факт крайне важно учитывать при создании не только атомных и гидроэлектростанций, но и объектов длительного хранения ядерных, радиоактивных и химических отходов».
НА ФОБОС ВМЕСТЕ С КИТАЙЦАМИ. Группа ученых из Политехнического университета Гонконга примет участие в разработке оборудования для доставки на Землю образцов реликтового вещества с одного из спутников Марса — Фобоса в рамках российского проекта «Фобос-Грунт». Китайско-российское соглашение о взаимодействии в исследовании космоса было подписано наряду с другими документами в ходе визита председателя КНР Ху Цзиньтао в Россию.
Программа изучения Фобоса предполагает запуск непилотируемого космического аппарата, посадку, забор грунта и доставку в 2009 году образцов на Землю. На российском аппарате установят, в частности, китайский мини-спутник, который будет доставлен на околомарсианскую орбиту.
Гонконгские специалисты отвечают за разработку миниатюрного прибора для забора и дробления образцов грунта до крошек объемом в 1 куб. мм. Ученые из китайского Гонконга уже имели опыт взаимодействия с Россией в развитии ее космической программы, однако оно прервалось после затопления орбитальной станции «Мир» в марте 2001 года.
В годы Второй мировой войны осветительные ракеты сыграли значительную роль в осуществлении ночных операций. Осветительные бомбы-«люстры», падающие на парашютах с борта бомбардировщиков и самолетов-разведчиков, позволяли рассмотреть цели даже в ночной мгле. А солдаты наземных войск широко использовали пистолеты-ракетницы для подачи сигналов и освещения местности, чтобы противник не подкрался в ночной тьме незаметно.
А вот как модернизировали недавно эту традиционную технику слушатели Военно-космической академии имени Можайского. По словам одного из разработчиков, курсанта Александра Перова, создана целая система, включающая в себя аэробуй, телеракету и репитерракету.
Аэробуй используется в тех случаях, когда человеку или группе людей, попавших в затруднительную ситуацию, нужно подать сигнал бедствия. Раньше в таких случаях из ручной ракетницы пускали красные ракеты. Они поднимались на высоту 300 м и были заметны с расстояния всего лишь в несколько километров. А вот если зарядить ракетницу спецпатроном с аварийным радиомаяком, то сигнал SOS может быть услышан на расстоянии в десятки, а то и сотни километров.
Ракету можно зарядить и антенной. При взлете репитер-ракеты осуществляется пакетная радиосвязь на дальнее расстояние — уже на тысячи километров. Особенно может пригодиться такая возможность, например, разведгруппам, ведущим поиск террористов в горах, где обычная связь возможна не всегда.
И, наконец, внутрь такого же осветительного патрона для ручной ракетницы может быть помещена миниатюрная телекамера. Спускаясь с высоты на парашюте, она успевает передать на переносной монитор всю картину окрестностей, позволяя оператору своевременно заметить группы разведчиков потенциального противника, террористов, замаскированную военную технику. Причем с помощью современной инфракрасной камеры все это отчетливо видно даже в темноте.
А в мирное время такую систему можно использовать при поиске людей, заблудившихся в лесу, рыбаков на оторвавшейся от берега льдине… Причем наши отечественные разработки получились весьма надежными и менее дорогими, чем аналогичная зарубежная техника.
В заголовке ошибки нет — речь ниже пойдет не о подземном, а именно о подводном метрополитене. Этот всепогодный, скоростной, относительно дешевый вид транспорта для перемещения всех видов грузов и пассажиров может в ближайшем будущем оказаться весьма перспективным. Так, во всяком случае, полагает один из разработчиков оригинального трубопровода А.Л. Яковенко.
Как известно, ныне водный транспорт — самый дешевый и самый крупнотоннажный. Но он же и самый медленный. А потому почти все пассажирские суда превратились сегодня в плавучие отели для туристов. Да и те используются преимущественно лишь в курортный сезон.
Между тем существует настоятельная необходимость переброски людей и грузов через водные пространства в любое время года и суток и при всякой погоде, когда уж и самолеты не летают.
Кстати, пассажирам, следующим на сравнительно небольшие расстояния, например, из Италии на Корсику или из Франции в Англию, и нет смысла пользоваться самолетом — поездка в аэропорт, стояние в очередях на досмотр отнимают времени намного больше, чем сам полет. Поэтому многие в таких случаях предпочитают морские паромы — на нем можно пересечь водное пространство даже вместе со своим автомобилем. Так ныне многие ездят, например, из Дании в Швецию или из Франции в Англию. Но паром ходит по расписанию, и его иной раз приходится довольно долго ждать. Кроме того, и здесь погода может внести свои коррективы.
Например, паромная переправа на Балтике или между Сахалином и материком не работает в шторм и зимой, когда море замерзает.
В таких случаях, конечно, гораздо удобнее мост или тоннель, такой, например, как проложили в свое время под Ла-Маншем. Однако вспомним: первые попытки построить это весьма дорогое сооружение относятся еще к наполеоновским временам. А когда, наконец, в XX веке тоннель построили, оказалось, что прибыли от него придется ждать еще долгие годы.
«Поэтому в наши дни есть проект прокладки тоннеля между Италией и Сицилией, — говорит Александр Леонидович Яковенко. — Причем прокладывать его собираются не под морским дном, как на Ла-Манше, а над ним».
Металлическую трубу соответствующего диаметра закрепят на якорях на такой глубине, чтобы не мешала судоходству, и пустят по ней железнодорожные составы. Как показывают расчеты, такое сооружение обойдется примерно на порядок дешевле, чем если бы туннель прокладывать под морским дном.
