(495) 234-36-61
На главную страницу блога Почта

Блог «Умные мелочи»

Цифровое телевидение

Рубрика: (Хобби, семья, здоровье) | Автор: moderator | Дата: 12-12-2013

Метки: , , , , ,

Идея создания системы цифрового телевидения появилась в 90-е годы ХХ века на волне всеобщей компьютеризации и сопутствующих ей изобретений новых методов передачи и хранения информации – оптических носителей DVD, оптоволоконных кабелей связи, новых методов компрессии звука и видео. Но реальностью цифровое телевидение становится только в наше время. Слишком много проблем приходится решать разработчикам. Но и плюсов от внедрения цифрового телевидения тоже очень много.

Что такое цифровое телевидение? Чем оно отличается от телевидения аналогового? И когда «цифра» окончательно поселится в наших домах?

Начнём издалека и даже немного со стороны. У всех у нас есть сотовые телефоны. Чем качество связи по сотовым каналам отличается от традиционной проводной телефонной связи? Практически, ничем (если речь идёт о современных АТС), кроме того, что мы не привязаны проводом к телефонной розетке. Но сотовый телефон – это персональная радиостанция. Вспомним схожие устройства – милицейские рации, радиостанции СВ («Си-Би» — Citizen Band, радиостанции гражданского диапазона), которые установлены в автомобилях такси, ларьках, часто используются рыбаками, охотниками, туристами и просто любителями радиосвязи, маломощные детские радиостанции (тоже СВ, но однодиапазонные и очень небольшой мощности). Этих радиостанций огромное количество на транспорте, в промышленности и строительстве. С их помощью моряки связываются с портами, а крановщики – со стропальщиками.

Так вот, персональная радиосвязь – это всегда шум, треск, атмосферные помехи, «уходящая» волна, малоразборчивый голос и так далее. Качественная связь возможна в зоне прямой видимости и при отсутствии атмосферных помех. Даже надёжные милицейские рации во время сеанса связи ощутимо шумят… Скажите, стали бы мы смотреть в сторону сотовых телефонов, если они бы работали с таким же качеством? Не смотрит же большинство из нас в сторону тех же СВ (хотя причины здесь не только в качестве связи, по радио все говорят со всеми, это не телефон).

Голос передаётся по радиоволнам и по телефонным проводам в аналоговом виде. А в сотовых сетях – в цифровом. Проводную телефонию спасают только сами провода, обеспечивая минимум помех и хороший электрический контакт между микрофоном и принимающим телефоном (а в современных АТС применяется цифровая обработка сигнала, которая значительно повышает качество связи).

В двух словах – аналоговый способ передачи сигнала возможен при помощи амплитудной или частотной модуляций. При амплитудной модуляции форма электрической волны повторяет форму звуковой волны, а при частотной модуляции форма звуковой волны соответствует воображаемой линии, соединяющей вершины электрических модулированных волн. Возникает помеха – изменяется форма электрической волны (или совокупности волн при частотной модуляции) – голос передаётся с заметными искажениями.

При цифровом методе передачи информации передаётся только последовательность сигналов цифрового двоичного кода. Значения лишь два – есть сигнал – это логическая единица, нет сигнала – логически нуль. Никаких промежуточных значений. Никаких разночтений. Есть сигнал – есть единица закодированной информации. Больше громкость, меньше, с искажениями или без – значения не имеет. Главное – есть сигнал, и он принят. Или его нет.

Так вот, в аналоговом телевидении, в том, которое мы смотрим сегодня, изображение передаётся по эфиру или кабельным каналам посредством частотной модуляции, как в обычном радио. А в цифровом – последовательностью сигналов двоичного цифрового кода. Поэтому качество телевизионной картинки аналогового и цифрового телевидения будет соотноситься примерно так же, как качество звука в радиостанциях и сотовых телефонах. Картина, конечно, сильно упрощена, но в целом верная.

Отсюда первое преимущество цифровой системы телевидения перед аналоговой – более уверенный приём качественной картинки и на большее расстояние (при той же мощности передатчика).

К неявным преимуществам отнесём более компактные размеры антенн (продолжим аналогию — у сотового телефона антенна совсем крошечная и часто спрятана внутри корпуса) и пониженные требования к точности их расчёта. В крупных городах России (в частности, в обеих столицах) уже ведётся экспериментальное цифровое телевещание. И антенны для приёма сигнала имеют вполне компактные размеры, намного меньше привычных комнатных телеантенн.

Далее – цифровое телевещание позволяет более рационально использовать радиоэфир. Опять аналогия с сотовой связью. В стране десятки миллионов пользователей сотовых телефонов. Днём большинство из них выходит на связь одновременно, и всем им хватает места в эфире. А частот для аналогового вещания катастрофически не хватает. В Москве, к примеру, работают 45 радиовещательных станций (меньше, поскольку некоторые вещают сразу в двух диапазонах). А могли бы работать сотни, если бы использовался цифровой формат вещания.

Значит, с развитием цифрового телевидения нас ждут не 16 федеральных каналов (включая дециметровые), а сотня. Или две. Или ещё больше.

Цифровое телевидение позволяет легко организовать платные сервисы – закрытые каналы, вещающие на коммерческой основе, интерактивное телевидение, кино по заказу и так далее (фантазии не хватит, чтобы вообразить все возможности). Значит, что-то мы будем смотреть бесплатно, но за деньги сможем посмотреть и то, что нас особенно интересует.

Чего не стоит ждать от телевидения нового поколения в принципе?  Какого-то заоблачного качества картинки – сразу и мгновенно. На своих телевизорах мы будем видеть ровно то, что передаёт центральная телевизионная станция. Будет транслироваться стереозвук – получим стереозвук. Будет передаваться картинка с качеством DVD – получим именно картинку этого качества. Телевидение высокой чёткости (HDTV) – это несколько иное. Цифровое телевидение просто иной способ передачи информации на телеприёмники. Но со временем будет и HDTV. Дайте срок.

Что же касается старых аналоговых телеприёмников, то это очень серьёзная проблема, которая должна быть решена. Заменить в считанные годы армию старых телевизоров новыми цифровыми моделями нереально. И как будут работать аналоговые телевизоры в системе цифрового телевещания, пока не ясно. Возможно, будут выпущены специальные декодирующие приставки, переводящие цифровой сигнал в аналоговый вид. Или на рынок в большом количестве будут выпущены дешёвые модели цифровых телевизоров. Есть и другие способы, вроде одновременного вещания в аналоговом и цифровом формате до тех пор, пока цифровых телевизоров не станет больше, чем аналоговых.

Переход на цифровое телевещание идёт полным ходом. В нашей стране он начался в 2006 году. А к 2015 году наше телевидение должно стать полностью цифровым.

Персональный компьютер Macintosh

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 20-11-2013

Метки: , , ,

Поселившиеся на столах инженеров и учёных, конторских служащих и студентов персональные компьютеры 80-х годов прошлого века были очень удобным инструментом для работы, но обладали одним весьма существенным недостатком. Они плохо подходили и для сферы образования, и для людей гуманитарного склада. Если в американских школах дело решалось набором наглядных программ, с которыми компьютеры Apple II работали превосходно, то взрослым, которым технические тонкости программной среды ПК давались с трудом, приходилось нелегко. О наших советских школах речи пока не шло, компьютеризация нашей образовательной системы произошла позже и уже в 90-е годы, когда появились компьютеры другого поколения. В те же годы в Америке заговорили и о домашнем компьютере. Но какой он домашний, если дело приходилось иметь с командной строкой, держать в голове малопонятные инструкции операционной системы и понимать, что, собственно, происходит внутри компьютера?

За решение проблемы «очеловечивания» ПК взялась группа разработчиков компании Apple Computer. Но среди них уже не было гениального Возняка. Работая над проектом Apple III («Лиза»), он не нашёл понимания у руководства (читай – у Джобса) и просто ушёл. Уже к 80-м годам дружба между двумя великими Стивенами Джобсом и Возняком значительно ослабла. Как говорит Возняк уже в наши дни – они просто не встречались, каждый занимаясь своим делом. Амбициозный, энергичный и резкий в своих суждениях Джобс давил на сотрудников. А Возняк человек тихий и спокойный. Так иногда бывает – один из создателей просто уходит, считая, что дело своё выполнил.

Не сложились у Джобса отношения и с другими компьютерными гениями, например, с Раскиным, главным идеологом графического интерфейса и, по сути, создателем компьютера Макинтош. К моменту выпуска этой машины в 1984 году Раскина в команде Apple тоже не оказалось. Но в результате пострадал и сам Джобс. Разругавшись в пух и прах с советом директоров, он в 1985 году был смещён с должности и оставил компанию, основав другую фирму – NeXT. В конце 90-х годов, когда компания Apple Computer была на грани разорения, Джобс вернулся, сместил всех своих «обидчиков», реформировал компанию. И сегодня Apple Computer вернула свои былые позиции. В основу операционной системы новых Макинтошей (операционная система десятого семейства или Mac OS X) положены разработки NeXT. Но это уже история нового века. А мы вернёмся к первым Макам (краткое название компьютеров Макинтош).

История историей, но нас больше интересует сам компьютер. Что было революционного в этой машине, быстро выделившейся из общей массы персональных компьютеров? Сначала особенности устройства. Для компьютеров Джобса дизайн всегда имел особое значение. Отличный менеджер, он понимал, что компьютер должен вызывать у потребителя симпатию, а не отталкивать нарочитой технократичностью. Компьютеры РС и сегодня в большинстве своём это серые (белые, желтоватые – неважно) ящики, а Маки – удивительно красивые и очень домашние машины, располагающие к себе ещё до включения.

Первый Мак был создан по моноблочной схеме. Он представлял собой удлинённый в высоту параллелепипед со встроенным 9-дюймовым монохромным (черно-белым) экраном. Для этого компьютеры у корпорации Sony был заказан новый дисковод на гибких магнитных дисках. При этом дискета имела жёсткий пластиковый кожух и уменьшенный диаметр – 3,5 дюйма вместо 5,25. (То есть всем известные до сих пор 3,5-дюймовые дискеты были разработаны именно для первого Мака). Жёсткого диска на первых порах не было (он появился позже). На дискете находилась и операционная система, которая называлась просто System, и набор необходимых приложений, входящих в её состав. В качестве центрального микропроцессора этом компьютере был применён 32-разрядный процессор Motorola. Первый Мак отличали развитые звуковые возможности – звуковой адаптер был интегрирован в материнскую плату.

Вместе с компьютером продавалась клавиатура и однокнопочный манипулятор типа «мышь». Внешне Мак выглядел законченным, цельным и весьма компактным устройством. В таком виде он выпускался достаточно долго, претерпев несколько модернизаций. Был увеличен объём ОЗУ, появился встроенный винчестер, увеличен объём дискет, наконец, монохромный экран заменён цветным (модель Color Classic). Но внешне он оставался всё тем е Макинтошем, созданным командой Стива Джобса в начале 80-х годов.

Но не симпатичная внешность обеспечила этой машине успех (который, к слову, оказался ниже прогнозируемого). Главная изюминка была в операционной системе нового компьютера. За основу пользовательского графического интерфейса была принята система окон – каждое запущенное приложение запускалось в отдельном окне, между которыми можно было легко переключаться при помощи мыши. Сам интерфейс представлял собой метафору (образ) рабочего стола. В верхней части (у дальней кромки столешницы) располагалась область системного меню – своеобразный «комод» с выдвижными «ящиками». В правой части картинка загрузочного диска — «тетрадь» с рабочими записями. Кликнув мышкой на картинке диска, пользователь открывал эту «тетрадь» и получал доступ к программам и данным. Сами программы отображались узнаваемыми картинками. Пользователю больше не надо было запоминать системные команды операционной системы. Он общался с компьютером при помощи понятных картинок и надписей меню. При запуске какой-либо программы стандартный набор пунктов системного меню не менялся, но дополнялся. Появлялись новые пункты, но только там, где появлялись новые пункты других запущенных программ. То есть графический интерфейс был абсолютно одинаков для любого приложения. Поэтому и привыкнуть к тому, что и где находится, можно было за пару часов, даже не понимая, как «эта штука» работает.

Если пользователю надо было что-то нарисовать, он запускал программу рисования и перемещал мышь, рисуя на экране. Если надо было что-то написать, он открывал программу текстового редактора и набирал текст на клавиатуре. Всё, что пользователь видел на экране, затем можно было распечатать на лазерном принтере. Распечатка была идентичной изображению на экране компьютера.

Сегодня эти прописные истины нам кажутся даже примитивными – в Windows мы имеем то же самое, только чуть иначе расположенное. Но «корзина» для «мусора», регулировка звука с клавиатуры, выброс дискеты (да ещё и перетаскиванием её картинки в корзину), красочные пиктограммы (картинки), ассоциации данных с программами для их редактирования, звук, рисование – всё это и многое другой от первого Мака, который компьютерам РС пришлось догонять, в прямом смысле «дыша в затылок». А ещё вытесняющая многозадачность – можно было запустить несколько программ, запущенные ранее при этом приостанавливались и отображались в окнах на заднем плане. А ещё – копирование текста или картинки в буфер обмена и вставка их в другую программу. И так далее, и тому подобное.

Справедливости ради заметим – графический интерфейс не изобретение компании Apple, а лишь развитие изобретения компании Xerox, как и манипулятор «мышь». Но эти компьютерные находки так и остались бы забытыми, если бы ни гений Раскина и усилия членов команды разработчиков Макинтоша, оценивших достоинства графического интерфейса раньше других.

Между прочим, Мак, компьютер совершенно иного уровня, потребителями был оценён не сразу и принят не безоговорочно. Дело в том, что машина вышла достаточно дорогой. А у компьютеров Apple II была слава доступных, демократичных. Плюс непривычная графическая среда, все эти «красивости», которые многим пользователям казались избыточными. Плюс закрытость платформы. В итоге Мак стал понемногу терять своих пользователей. Закончилось это печально для Apple Computer. Некогда самый популярный персональный компьютер в мире, машина под маркой Apple и с именем Макинтош в 90-е годы уступила место компьютерам РС. И хотя не вымерла, как прочие популярные в 80-е годы платформы, но была отодвинута в область образования, полиграфии и других специфических применений (вроде обработки видео).

Первые персональные компьютеры — кто же всё-таки создал ПК

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 18-11-2013

Метки: , , , ,

В начале семидесятых годов прошлого века в мире компьютеров безраздельно господствовали большие электронно-вычислительные машины, мощность которых нарастала с каждым годом. Но потребностей научных, производственных и финансовых учреждений парк вычислительной техники не покрывал. Проблема была в том, что компьютеров было слишком мало, а желающих воспользоваться их возможностями слишком много. Вычислительные ресурсы большой машины приходилось делить между собой множеству пользователей. Именно в это время была изобретена система «сервер – клиент», в которой к большому компьютеру через сетевой интерфейс подключались терминалы, оснащённые монитором и клавиатурой. Это позволяло нескольким пользователям работать с компьютером одновременно, по очереди выполняя необходимые задачи.

Подобная система со временем получила дальнейшее развитие. Уже в 90-е годы были выпущены так называемые «тонкие клиенты» — персональные компьютеры с усечённой оснащённостью. В этих машинах (например, класса NetPC), нет дисковых накопителей, центральный процессор обладает небольшой вычислительной мощностью, а объём оперативной памяти минимален. В качестве накопителя здесь используется дисковый массив сервера (центрального компьютера). На винчестерах сервера хранятся все программы и данные, с которыми работает пользователь. Обработка данных ведётся в параллельном режиме, то есть одновременно работать могут сразу множество «тонких клиентов». Переписав с сервера необходимую программу в оперативную память клиента (в ОЗУ – оперативное запоминающее устройство), терминал работает с ней самостоятельно, загружая с сервера при необходимости данные и сохраняя результаты работы на винчестеры сервера.

Эти системы имеют одно преимущество – они обходятся владельцу дешевле, чем парк полноценных персональных компьютеров. Сегодня они используются в банковской сфере, в справочных системах – везде, где объём обрабатываемой терминалами информации не слишком велик. Но бурное развитие индустрии ПК свёл преимущества сетевых компьютерных систем на нет. Сегодня стандартный по вычислительным возможностям персональный компьютер обходится не намного дороже «тонкого клиента» — разница сводится к наличию встроенных винчестера и оптического накопителя.

Другой путь разделения вычислительных ресурсов между множеством пользователей был не столь очевиден для разработчиков компьютерной техники 70-х годов. Отказаться от какого бы то ни было разделения вовсе, поставив на рабочий стол любого, кто в этом нуждается, собственный, персональный компьютер. Но для того, чтобы реализовать эту, казалось бы, простую задачу, пришлось пройти долгий и многотрудный путь. Собственно, он далеко не закончился и сегодня. Персональные компьютеры (ПК) совершенствуются, изменяются, растёт их мощность, появляются новые типы накопителей, интерфейсов. Никто не знает, как будут выглядеть и что будут уметь делать персональные компьютеры, скажем, через десять лет. Что же говорить о разработчиках первых персональных машин, которые не имели перед глазами никаких прототипов?

Справедливости ради заметим, к моменту появления ПК целесообразность этой техники была под большим вопросом. Мы говорим о том, что необходимость в персональном компьютере к середине 70-х годов назрела, но это вовсе не означает, что толпы пользователей взывали к производителям вычислительной техники — «дайте, дайте нам личный компьютер!» Вовсе нет. Как люди давным-давно привыкли к использованию общественного транспорта, так и пользователи 70-х (которых было не так уж и много) принимали необходимость делить «машинное время» (этот термин был в ходу, как и «машино-час» — единица измерения времени, проведённого пользователем за компьютером), как должное. И тут за дело взялись энтузиасты.

В те же 70-е годы прошлого века интересующаяся компьютерами молодёжь – студенты технических вузов, молодые инженеры, учёные, просто неплохо образованные молодые люди – объединялись в компьютерные клубы и скупали специализированные журналы, которые на волне спроса плодились в Америке, как грибы после дождя. В личном пользовании большинства членов таких клубов были разве что программируемые калькуляторы (что тоже навряд ли – очень уж дороги и редки были тогда эти машинки), небольшой опыт общения с большими компьютерами в рамках учебной институтской программы, да информация из вот этих журналов. Однако, когда в 1973 году в магазинах электронной техники появилась удивительная машинка «Альтаир», она в этих клубах была замечена и горячо принята.

«Альтаир»

Многие считают первым персональным компьютером именно «Альтаир». Но стоит только присмотреться к этому устройству, как становится ясно – это был прародитель ПК, не более того, но и не менее. Продавался «Альтаир» в виде набора, в который входила печатная плата и необходимые детали. Пользователю предлагалось собрать эту машинку и запрограммировать её процессор таким образом, чтобы «Альтаир» мог в определённом пользователем порядке зажигать лапочки на табло, выполняющем функции дисплея. И всё. Этот первый «пра-компьютер» умел всего лишь мигать лампочками.

Однако это уже было что-то. В компьютерной прессе появились статьи аналитиков и отзывы первых владельцев. Обсуждались возможные применения этой машины для решения реальных задач. В числе заинтересовавшихся «Альтаиром» были и два молодых американца, два Стива – Стив Возняк и Стив Джобс.

1 апреля 1976 года (эта дата считается днём основания компании Apple) Стив Возняк, в то время молодой сотрудник компании Hewlett-Packard, и Стив Джобс, работавший в компьютерной фирме Atari, построили свой первый компьютер Apple I. По бытовавшей традиции они решили, что машина будет продаваться в виде набора для самостоятельной сборки. В комплекте не было ни монитора, ни какого-либо накопителя. Компьютер следовало подключить к обычному телевизору, информацию вводить посредством компьютерной клавиатуры, ну а о сохранении результатов работы речи пока не шло (как и о самой работе – никто ещё не знал, что можно делать с персональным компьютером). За основу был взят микропроцессор Motorola 6800, причём, исключительно из-за цены – этот микропроцессор стоил дешевле популярного Intel 8080 (что определило развитие компьютерной индустрии на целое десятилетие). Apple 1 был продемонстрирован в популярном компьютерном клубе Homebrew и вызвал горячий интерес. Возняк и Джобс предложили свою разработку руководству компаний, в которых работали, но получили отказ. Инициатива совсем молодых людей, не имевших к тому же высшего образования, вызвало у «акул компьютерного бизнеса» разве что усмешку. И совершенно напрасно.

17 апреля 1976 года был представлен новый компьютер Возняка и Джобса – Apple II. С этой машины и началась эпоха персонального компьютера. А Apple II стал первым массовый ПК в мире.

Технические характеристики этой машины по нынешним меркам смехотворны. Восьмиразрядный процессор Motorola 6800 с тактовой частотой 1 мегагерц. Оперативная память 4 килобайта. Компьютер был выполнен в виде плоского корпуса со встроенной клавиатурой, к которому подключался бытовой телевизор – в качестве монитора, и обычный кассетный магнитофон – в качестве накопителя информации. Техническая часть работы легла на плечи Возняка, а Джобс стал продвигать новый продукт, проявив незаурядный талант менеджера и финансиста.

Первым клиентом Apple стал владелец первого в мире компьютерного магазина Byte Shop Террел, который закупил у молодых изобретателей партию в 50 компьютеров по 500 долларов за штуку. Затем в дело вступили опытные менеджеры. Руководитель компании Atari, симпатизировавший Джобсу, посоветовал молодому предпринимателю обратиться к инвестору Маркулле. Тот оценил инициативу друзей, вложил в новую компанию 92 тысячи долларов личного капитала и добился от Bank of America кредита на 250 тысяч долларов.

3 января 1977 года компания Apple Computer была зарегистрирована официально. А вскоре начался массовый выпуск первого персонального компьютера Apple II – уже как законченного решения с цветным монитором, дисководом для гибких магнитных дисков и с программным обеспечением. Успех компьютеру обеспечили демократичная цена в 1298 долларов и программа Visicalc – первая электронная таблица для ПК. При этом Джобс проявил чудеса изобретательности. Рекламу персональных компьютеров он разместил не в специализированной прессе, а в популярных изданиях. Программа Visicalc рекламировалась, как универсальное решение для подсчёта личных финансов и расчёта налогов. Когда люди приходили в магазин, они покупали коробку с программой. Потом спрашивали, на чём эту программу можно запустить. И… покупали Apple II.

В истории компьютерной индустрии машине Apple II принадлежит абсолютный рекорд долгожительства и популярности. До 1987 года (10 лет!) этот компьютер ассоциировался со словами «персональный компьютер». Он был самым продаваемым в мире компьютером до того самого 1987 года, когда его потеснил компьютер Макинтош от той же компании Apple Computer. Эта машина – Apple II – выпускалась не только в США. Он выпускался в Болгарии (машины семейства «Правец»), в СССР («Агат») и в некоторых других странах. Apple II был настолько хорош, что его любили даже совершенно далёкие от техники люди. На нём много лет работал великий Габриэль Гарсиа Маркес. Да и не только он. Как персональная машина Apple II оказался очень удачным – простым, дружественным, надёжным и недорогим. Лучше его оказалось только следующее творение Возняка и Джобса – компьютер Макинтош. Правда, в свет он вышел уже без Возняка, а получил широчайшее признание уже без Джобса.

Военные самолёты-невидимки

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 14-11-2013

Метки: , ,

Эта небольшая заметка посвящена всего двум моделям военных самолётов, выпускающихся в США. Ни дат, ни цифр мы приводить не станем, поскольку эти самолёты стоят на вооружении американских военно-воздушных сил, а связанные с ними разработки засекречены. Речь идёт о самом дорогом в мире бомбардировщике B-2 Sprint и истребителе-бомбардировщике F-117A. Сравнительно небольшие по размерам, нетрадиционной клиновидной формы, летающие на дозвуковых скоростях, эти самолёты совершенны и являются средоточием современных технологий.

Почему «невидимки»? Строго говоря, эти самолёты не невидимы – их можно увидеть даже невооружённым глазом, если, конечно, эти самолёты летят на большой высоте. Но визуальное обнаружение в современной войне ничего не даёт. Если самолёт виден, то его уже не достать ни ракетой, ни зенитным орудием. Любая система противовоздушной обороны для обнаружения самолётов противника использует радары. А любой самолёт отражает своими металлическими поверхностями крыльев и фюзеляжа электромагнитные волны, излучаемые антенной радара. Кроме того, в системах ПВО используются зенитные ракеты с автоматическим наведением на цель по тепловому излучению двигателя. Вырывающиеся из сопел турбореактивных двигателей струи отработавшего газа имеют большую температуру. Тепловые датчики ракеты улавливают это излучение и корректируют курс её полёта. Поскольку скорость ракеты очень велика, а система управления очень чувствительна, уйти от поражения весьма непросто. Но американские самолёты-невидимки для зенитных ракет неуязвимы.

Единственный случай, когда самолёт-невидимка F-117A был сбит силами ПВО, случился в Югославии в 1999 году в ходе Косовского конфликта. Но и в этом случае самолёт был сбит не столько потому, что был обнаружен радарами сербской противовоздушной обороны, сколько из-за того, что летел на небольшой высоте и не смог увернуться от зенитной ракеты.

«Невидимость» самолётов обеспечена целым комплексом технологий, подробности которых, конечно, пока неизвестны. В этот комплекс входит и стреловидная форма самолёта, и необычная система управления (хвостовое оперение, практически, отсутствует). В результате самолёт пронизывает толщу воздуха, не оставляя за собой турбулентного потока. Особым образом сконструированы воздухозаборные и выхлопные окна двигателей. Вероятно, и сами двигатели имеют особую конструкцию, снижающую температуру отработанных газов. Кроме того, все поверхности самолётов имеют особой покрытие, поглощающее радарные импульсы. Применение самолётов-невидимок в военных действиях в Югославии в 1999 году выявило и недостатки этого секретного покрытия, которое оказалось подвержено воздействию сырости. В плохую погоду эти самолёты частично теряют свои свойства (чем, возможно, и объясняется удача сербских зенитчиков, что нисколько не умаляет их военного искусства).

Конечно, о полной «невидимости» и речи быть не может. Комплекс мер лишь снижает вероятность раннего обнаружения самолётов радарами ПВО и увеличивает шансы на выживание в зоне поражения зенитными ракетами. Но всё же оба самолёта считаются едва ли ни самыми совершенными на сегодняшний день – с учётом возможных военных применений (то есть машины эти далеко не универсальны).

Что же это за самолёты? Дальний бомбардировщик B-2 Sprint стал самым дорогим самолётом в истории. Его стоимость составляет 2,2 миллиарда долларов. Управляется самолёт экипажем из 2 человек. Бомбардировщик B-2 летает с дозвуковой скоростью, но обладает, практически, неограниченной дальностью полёта. Он способен облететь Землю всего с одной дозаправкой в воздухе. В ходе упомянутого военного конфликта эти самолёты взлетали с авиабазы в Миссури, наносили удары по Сербии и Косово, а затем возвращались на свою базу.

Второй самолёт F-117A считается истребителем, но на самом деле это бомбардировщик, вооружённый две тысячекилограммовые бомбы с лазерным наведением на цель. Самолёт имеет небольшие размеры, управляется одним пилотом и тоже летает на дозвуковой скорости. Обычно F-117A применяется в начале боевых действия для нанесения точечных ударов с воздуха по наиболее важным и наиболее труднодоступным военным объектам противника. Этот самолёт не может взлетать и приземляться на авианосцы, но тоже обладает неограниченной дальностью полёта, поскольку допускает дозаправку в воздухе.

Количество дальних бомбардировщиков B-2 Sprint неизвестно (оно невелико, если учитывать заоблачную стоимость каждого самолёта). Но точно известно, что в начале войны в Персидском заливе (против Ирака) в боевых вылетах принимало участие 1900 военных самолётов сил коалиции, 36 из которых были марки F-117A.

Вот и всё, что мы знаем об этих необычных самолётах. Более детальная информация для широкого доступа скрыта, но всё же кое-что можно найти в технических или военных периодических изданиях. Нам же остаётся философски сказать – эти бы знания, технологии и деньги, да в мирных целях… Впрочем, любые военные разработки ведутся, прежде всего, во имя мира. Это один из парадоксов устройства человеческого сообщества, который с развитием истории становится всё более поразительным.

Расцвет и закат сверхзвуковой пассажирской авиации

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 13-11-2013

Метки: , , , ,

Эпоха сверхзвуковой пассажирской авиации началась 28 ноября 1962 года, когда Великобритания и Франция подписали договор о совместной работе над созданием скоростного авиалайнера. У европейских авиастроителей было несколько задач. Первая – сократить время дальних перелётов за счёт увеличения скорости полёта, и тем самым сделать пассажирские авиаперевозки более привлекательными. Сверхзвуковая скорость позволяет сократить время перелёта через Атлантику или Тихий океан (из Европы в Америку или Австралию) более чем на треть. Вместо восьми часов трансатлантический перелёт занимал бы около шести или даже четырёх часов. Вторая задача – закрепиться на рынке пассажирских авиалайнеров, который почти целиком был занят американскими компаниями (особенно европейцев беспокоил «Боинг», который всё чаще закупался авиакомпаниями в качестве основного пассажирского самолёта для дальних рейсов). Наконец, сверхзвуковая авиация представлялась естественным путём развития пассажирской авиации вообще. Рост скорости, рост дальности – всё это должно было и упростить, и удешевить эксплуатацию самолётов, и увеличить количество рейсов.

Но сбылось далеко не все ожидания. Да, полёты стали занимать меньше времени, но затраты на разработку и строительство сверхзвуковых самолётов так и не окупились, а эксплуатация «Конкордов», мы говорим, прежде всего, об этих самолётах, приносила слишком мало прибыли компаниям-владельцам.

Но вернёмся к истории. Одновременно с европейским консорциумом за разработку сверхзвукового лайнера взялись американские и советские конструкторы. Результаты этого соревнования были весьма различны. Европейцы, в конце концов, преуспели, причём, советский лайнер «Ту-144» на два месяца  опередил появление первого «Конкорда». А вот у американцев так ничего и не получилось. Проект «USA Supersonic» компании «Боинг», на который было затрачено 400 миллионов долларов, дошёл до стадии создания деревянной модели и в 1971 году был закрыт, как бесперспективный. Забегая вперёд, заметим, что во многом специалисты «Боинга» оказались правы.

В СССР создание сверхзвукового лайнера началось на год позже европейцев. Над проектом работало КБ Андрея Николаевича Туполева (годы жизни 1888-1972). Главным конструктором самолёта стал сын Андрея Николаевича Алексей Андреевич Туполев. Испытания опытных моделей в аэродинамической трубе позволили выбрать оптимальную форму крыльев и фюзеляжа самолёта. При этом французские и английские конструкторы пришли к тем же самым формам, что и советские специалисты. Но поскольку «Конкорд» считался более совершенным творением, о «Ту-144» всегда говорили, как об аналоге европейского лайнера, намекая на копирование его советскими конструкторами. Была ли здесь доля истины, сегодня сказать трудно. Однако факт остаётся фактом, первым в воздух поднялся «Ту-144». Это произошло 31 декабря 1968 года, спустя пять лет после начала проекта. Европейский «Конкорд» совершил свой первый полёт лишь в начале 1969 года.

Дело шло к коммерческому использованию нового советского самолёта на внутренних и международных линиях. Но 3 июня 1973 года произошла катастрофа, унесшая жизнь экипажа самолёта и подорвавшая репутацию сверхзвукового лайнера. Трагические события разворачивались на международном авиасалоне в парижском предместье Ле-Бурже. «Ту-144» совершал демонстрационный полёт. Истинные причины катастрофы установлены так и не были, но наиболее вероятной версией (по мнению специалистов) является та, в которой виновником стал пилот французского истребителя «Мираж», совершавшего сопровождение «Ту-144». В определённый момент истребитель пересёк курс лайнера и командир советского самолёта, пытаясь избежать столкновения, ввёл огромный самолёт в пике, из которого «Ту-144» уже не вышел. Лайнер рухнул на окраину селения Гусенвиль и взорвался. Погибли восемь членов экипажа и девять жителей Гусенвиля. Ещё 60 человек получили ранения.

Путь на международные линии нашему самолёту был закрыт, не сложилось и с внутренними рейсами. Но причиной была не только катастрофа 1973 года, но и некоторые особенности эксплуатации самолёте. Дело в том, что сверхзвуковой самолёт, преодолевающий звуковой барьер, издаёт весьма ощутимый хлопок. Но самолёт, который мог приземляться не на любом аэродроме, летал из Москвы в города Средней Азии (в частности, в Алма-Ату). И момент преодоления звукового барьера приходился на густонаселённые районы. Использовать самолёт на дозвуковых скоростях было экономически не выгодно. Точку в истории самолёта поставила вторая катастрофа, во время которой самолёт удалось посадить, но двое членов экипажа погибли в ходе эвакуации с лайнера. «Ту-144» был выведен из коммерческой эксплуатации в 1977 году. После этого он ещё некоторое время использовался в качестве летающей лаборатории, но на пассажирских линиях уже не использовался никогда.

Детищу французской компании «Аэроспасьяль» и английской «Бритиш эйркрафт корпорейшн» — сверхзвуковому лайнеру «Конкорд» — повезло больше. Это был отличный комфортабельный самолёт, оснащённый четырьмя турбореактивными двигателями «Олимпус-593», изготовленных компании «Роллс-Ройс». Самолёт летал с крейсерской скоростью в 1300 километров в час, перевозил от 100 до 144 пассажиров (в зависимости от модификации). В начале 1969 года начались испытания новой машины. В ходе 45-го полёта лайнер преодолел звуковой барьер. А в августе 1995 года, после многолетней эксплуатации, на «Конкорде» был поставлен рекорд скорости облёта Земли. Нашу планету этот самолёт облетел за 31 час 29 минут и 49 секунд.

В 1976 году начались коммерческие полёты «Конкорда». Всего было построено двадцать самолётов, тринадцать из которых до 2000 года эксплуатировались на коммерческих авиалиниях — семь в Англии и шесть во Франции. Полёт на «Конкорде» обходился пассажирам в 3,5 тысячи долларов и оказался весьма дорогим удовольствием. По экономическим причинам авиакомпаниям пришлось свернуть все рейсы, оставив только один – ежедневный из Парижа в Нью-Йорк.

25 июля 2000 года самолёт «Конкорд» бортовой номер BTSC-3 должен был совершить чартерный рейс из Парижа в Нью-Йорк. На борту находились 113 человек, включая и членов экипажа. Этот рейс зафрахтовала немецкая туристическая фирма «Петер Дайлман» для доставки в Нью-Йорк группы граждан Германии, которых в Америке ожидал двухнедельный круиз. Так что 96 человек, поднявшихся в тот день на борт «Конкорда», были немецкими туристами.

За полчаса до взлёта командиру экипажа, опытному пилоту, налетавшему на этом самолёте более 10 тысяч часов, сообщили, что неисправна реверсная заслонка одного из двигателей. В принципе, ничего страшного не было, самолёт вполне мог совершить рейс и без этой детали. Но командир, зная, что самолёт загружен по максимуму, потребовал проведения ремонта. Аэродромные специалисты в спешке заменили заслонку. И в 16 часов 42 минуты по местному времени «Конкорд» начал взлёт. Уже разгоняя самолёт, командир получил сообщение от диспетчера, что один из двигателей объят пламенем. Но точка возврата была уже пройдена. Оставалось только взлететь и приземлиться в Ле-Бурже, находившемся всего в десятке километров. Но через две минуты объятый пламенем лайнер рухнул на гостиницу, расположенную на окраине городка Гонес в трёх километрах к юго-западу от аэропорта. В последние секунды жизни пилоты увели самолёт от центра населённого пункта, избежав гибели людей на земле. Но все, кто находился на борту «Конкорда», погибли. По чудовищному совпадению эта катастрофа произошла в нескольких километрах от Гусенвиля, где погиб советский «Ту-144»… Причиной катастрофы было признано повреждение покрышки шасси, которое и привело к повреждению топливного бака и возгоранию горючего.

Так погиб самый старый из «Конкордов», самолёт, считавшийся очень надёжным (у «Конкордов» до этой катастрофы была репутация самых надёжных самолетов в мире) и имевший по принятой у французских пилотов традиции собственное имя – «Танго Сьерра Чарли» (по буквам бортового номера). Свой первый полёт он совершил 31 января 1975 года. На этом самолёте в мае 1989 года римский папа Иоанн Павел II совершил перелёт с французского острова Реюньон в столицу Замбии город Лусаку.

Последний «Конкорд» поднялся в небо в 2003 году. На этом история этих скоростных лайнеров завершилась. Перевезя по воздуху более 3 миллионов человек, потерпев лишь одну (но какую!) катастрофу, эти самолёты не принесли большой прибыли своим владельцам. Быстрые, но не экономичные, не очень удобные по сравнению с современными «аэробусами» (в салоне «Конкорда» было несколько тесно) и дорогие для пассажиров, эти самолёты остались легендой ушедшего столетия. Придут ли им на смену другие сверхзвуковые пассажирские лайнеры? Кто знает… Разработки в этом направлении ведутся, но ни одна авиастроительная компания мира пока не объявляет о желании построить подобный самолёт. Возможно, когда-нибудь это всё же случиться.

Первые искусственные спутники Земли

Рубрика: (Истории успеха) | Автор: moderator | Дата: 21-10-2013

Метки: , , , ,

Весной 1946 года, когда в СССР полным ходом уже шли работы по созданию собственной ядерной бомбы, встал вопрос – как эту бомбу доставить на территорию предполагаемого противника. Самым могущественным противником в то время считались Соединённые Штаты Америки, уже обладавшие ядерным арсеналом. Но в Америке основная ставка была сделана на доставку бомбы посредством авиации, тяжёлых высотных бомбардировщиков. Базы в Западной Европе позволяли доставить бомбу в любую точку европейской части СССР. У нашей же страны такой возможности не было. Бомбардировщикам предстояло преодолеть территории враждебных стран и Атлантический океан. О какой-либо оперативности говорить не приходилось. И было принято решение – развернуть работы по созданию ракет, которые могли бы доставить ядерные заряды на большие расстояния.

Да, снова развитие технологий зависело от воли военных и политиков. Снова война стала катализатором технического прогресса. Стремление выжить в противостоянии двух политических систем ценой уничтожения противника – вот чему мы обязаны космическими полётами и исследованиями космоса.

Той же весной 1946 года, в мае, советским руководством было принято постановление о развитии ракетостроения в СССР, в соответствии с которым в советской оккупационной зоне (в Германии) был создан институт Нордхаузен. Здесь под руководством Сергея Павловича Королева (годы жизни 1906-1966), опытного к тому времени строителя ракетопланов, была изучена немецкая ракета «Фау-2» конструкции Вернера фон Брауна (годы жизни 1912-1977), применявшаяся немцами в обстрелах Лондона. На основе этой ракеты был составлен проект аналогичной ракеты «А-4», и подготовлены предложения по созданию ракет с большей дальностью. Кроме того, в Нордхаузене были построены специальные железнодорожные составы со стартовыми платформами, с которых предполагалось запускать первые ракеты до создания стационарного полигона.

Ракета «А-4»

Ракета «А-4», собранная из трофейных деталей, стала первой советской ракетой, успешно прошедшей лётные испытания. Вскоре Королёв с сотрудниками подготовили проект ракеты «Р-1», которая полностью воспроизводила «А-4», но с использованием отечественных технологий и материалов. Затем Сергей Павлович был назначен одним из главных конструкторов НИИ-88, расположенного в подмосковном Калининграде (сегодня город Королёв), одного из множества исследовательских институтов, занимавшегося разработкой военной техники. Позже этот институт был переименован в особое конструкторское бюро – ОКБ-1.

Ракета «Р-1» имела впечатляющую по тем временам дальность полёта – около 300 километров. Но уже в 1948 году группа конструкторов под руководством Королёва создала ракету «Р-2» с дальностью полёта до 600 километров. Эту ракету уже можно было принимать на вооружение (в качестве оружия для решения тактических задач – отсюда и название – тактическая ракета), поскольку она могла достигать военных баз американцев, располагавшихся на территории Западной Европы.

Но первая стратегическая ракета (то есть ракета, которая может применяться для решения стратегических, глобальных военных задач) дальнего действия, имевшая действительно большую дальность полёта – это испытанная 2 февраля 1956 года на полигоне в Семипалатинске ракета «Р-5М». Эта ракета могла пролететь до 1200 километров.

В 1954 году были развёрнуты работы над новым типом ракет – межконтинентальных баллистических «Р-7». Идея состояла в том, что эта ракета поднимается в верхние слои атмосферы, достигает ближнего космоса, где её не смогут достать силы ПВО противника, затем входит в атмосферу и приземляется на территории противника. Этот тип ракет уже мог применяться для доставки ядерного оружия большой мощности… Но у Королёва на «Р-7» были и другие планы. В мае 1954 года он направил министру вооружений Устинову записку, в которой предложил использовать «Р-7» для вывода на орбиту искусственного спутника Земли. Более того, в этом документе Сергей Павлович изложил всю будущую космическую программу освоения космоса, вплоть до полёта на Луну.

Но предложения Королёва у чиновников интереса не вызвали. Их в первую очередь интересовало оружие, а не научные исследования, не имевшие, как казалось тогда, практического значения. И Королёв, не прекращавший свои попытки достучаться до правительства СССР, начал разработку спутника собственными силами. Разрешение было получено только от нового руководителя страны Хрущёва, который в январе посетил ОКБ-1 и был впечатлён работами конструкторов. Было поставлено одно условие – сначала провести успешные испытания межконтинентальной баллистической ракеты, чтобы закончить все работы по её созданию, и только потом заниматься спутником.

Первый спутник должен был весить 1400 килограммов и нести на борту комплекс измерительной аппаратуры для изучения ионосферы и космического излучения. Однако из Америки пришли известия о готовящемся там запуске первого мини-спутника. И Королёв принял решение ускорить работы. Был подготовлен простейший спутник небольших размеров, на борту которого был установлен только радиопередатчик для отслеживания его полёта.

Ракета «Р-7»

21 августа 1957 года испытания «Р-7» были завершены. В этот день состоялся второй успешный запуск баллистической ракеты, о чём спустя шесть дней сообщило телеграфное агентство Советского Союза (ТАСС). А 4 октября 1957 года планету облетела весть – на орбиту Земли выведен первый искусственный спутник, который так и назывался  — «Спутник-1».

Ракета сработала так, как и было задумано. Спустя 314,5 секунд полёта спутник отделился от ракетоносителя и начал орбитальный полёт. Радиолюбители всех стран услышали его «голос» — сигналы, звучавшие как «бип-бип-бип». Это был открытый сигнал, который транслировался всеми радиостанциями планеты. Спутник летел над территорией США, которые только что объявили о создании самой совершенной системы воздушной обороны. Но даже теоретически достать этот спутник тогда никто не мог.

Сам аппарат получился очень простым. Металлическая сфера диметром всего 58 см, составленная из двух полусфер с резиновой прокладкой между ними и стянутая 36 болтами. Вес спутника – 83,6 кг. Две пары антенн длиной 2,4 и 2,9 метра. Разница объясняется тем, что на борту были установлены два автономных радиопередатчика с элементами питания, настроенные на две разные частоты.

Две недели спутник передавал на землю радиосигналы. В этом был и научный смысл – до этого полёта люди могли изучать ионосферу только по отражённым радиосигналам, а о физике прохождения радиоволн извне можно было только догадываться. Но и после истощения батарей спутник продолжал орбитальный полёт. Он закончил своё существование через 92 дня, совершив 1400 витков над Землёй. При этом перигей его орбиты (наименьшая высота над землёй) во время полёта составил 228 километров, а апогей (наибольшая высота) 947 километров.

3 ноября 1957 года на околоземную орбиту был выведен второй советский спутник. На его борту была установлена аппаратура для изучения космического излучения, но, главное, было первое живое существо, совершившее космический полёт – собака Лайка. Полёт длился 10 дней и дал ответы на многие вопросы учёных.

А первый американский искусственный спутник «Эксплорер-1» был запущен только 1 февраля 1958 года (причём, только со второй попытки – первый спутник вместе с ракетой-носителем взорвался при старте). Он весил в десять раз меньше, чем «Спутник-1», и не нёс на борту никакой научной аппаратуры. Гораздо позже, 26 ноября 1965 года, к космическим державам присоединилась и Франция, которая в этот день запустила в космос собственный искусственный спутник Земли.

Так началась космическая эра.

Атомная бомба

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 14-10-2013

Метки: , , , , ,

Начало самому страшному в истории человечества оружию было положено теорией относительности Альберта Эйнштейна, в частности, выведенной им в 1905 году формулой соотношения энергии и массы – E=mc2 (где E — количество энергии, m — масса, а с – скорость света). То есть в любом веществе содержится огромное количество энергии. Популярно такое сравнение: если высвободить энергию, содержащуюся в 1 кг вещества, то её количество равнялось бы энергии взрыва 22 миллионов тонн тротила.

Эта теоретическая максима так и осталась бы на бумаге, но… Но в 1938 году немецкие химики Отто Ган и Фриц Штрассман (лауреаты Нобелевской премии 1944 года) разбили атом урана на две равные части путём бомбардировки его нейронами, зафиксировав при этом выделение энергии. Их английский коллега Отто Роберт Фриш объяснил природу этого явления. В начале следующего 1939 года французский физик Фредерик Жолио-Кюри открыл механизм цепной реакции. Согласно теории Жолио-Кюри деление ядра атома урана сопровождается выбросом энергии, которая воздействует на соседние ядра. Начинается цепная реакция, которая приводит к распаду соседних ядер атомов урана и сопровождается выбросом огромного количества энергии. То есть действие цепной реакции подобно действию взрывчатого вещества. Собственно, это открытие и стало толчком к разработке ядерного оружия.

В 1939 году Эйнштейн обращается с письмом к президенту США Рузвельту. Эйнштейн располагает сведениями, что в Германии ведутся работы по очистке урана-235, что, по мнению учёного, свидетельствует о работах по созданию ядерного оружия. Допустить этого нельзя – в руках безумца Гитлера атомная бомба похоронит всю цивилизацию… Если интуиция гениального физика не подвела, то в фактах он несколько ошибся. Немцы в 1939 году были очень далеки от создания нового оружия. Их целью была «грязная бомба», то есть обычная бомба, в результате взрыва которой местность заражается радиоактивностью. Но этих подробностей ни Эйнштейн, ни американцы не знали. И Рузвельт даёт команду развернуть широкомасштабный и очень дорогостоящий план исследований и практических работ по созданию ядерной бомбы, получивший название «Манхэттенский проект». Во главе проекта встал генерал Лесли Гроувс, команду учёных возглавил физик Роберт Оппенгеймер (годы жизни 1904-1967).

Специально для «Манхэттенского проекта» в сентябре 1940 года в Бельгии было тайно закуплено большое количество урановой руды – дефицитнейшего ископаемого, являющегося источником радиоактивного урана. В штате Теннеси в городе Ок-Ридже были построены завод по очистке этой руды и газовая центрифуга по отделению лёгкого урана-235 от тяжёлого урана-238. Наконец, в 1942 году в пустынной местности штата Нью-Мексико, в Лос-Аламосе, был создан американский исследовательский ядерный центр. Американцам удалось собрать коллектив выдающихся учёных современности. Достаточно сказать, что под началом Роберта Оппенгеймера трудились 12 лауреатов Нобелевской премии. Мощным толчком были разработки английской ядерной программы, которые Великобритания добровольно передала США, опасаясь, что немецкие бомбардировщики уничтожат исследовательский центр, а экономика Англии не выдержит огромных затрат на эти изыскания. Следует заметить, что и США, чья экономика в меньшей степени пострадала от Второй мировой войны, а территория, за исключением Гавайских островов, не подвергалась вторжениям и бомбардировкам, ядерный проект дался ценой огромным затрат. С 1939 по 1945 год на создание атомной бомбы было потрачено около 2 миллиардов долларов – невообразимые по тому времени деньги, сравнимые с бюджетом огромной страны. Впрочем, в самом начале, в 1942 году, на проект было выделено всего… 6 тысяч долларов. Никто и представить не мог, сколько средств потребуется для выполнения столь грандиозной задачи.

16 июля 1945 года на плато в горах Джемеза, что на севере штата Нью-Мексико, на полигоне Аламогордо была установлена вышка, на которой закрепили первую в мире атомную бомбу. Рано утром, на восходе солнца, был отслужен молебен во спасение. Никто из учёных не знал, не приведёт ли взрыв атомной бомбы к всеобщей цепной реакции, в результате которой распадётся всё вещество Вселенной или, во всяком случае, наша планета. Первый взрыв мог бы стать и последним взрывом, настоящим «концом света». Но ни опровергнуть, ни подтвердить эти предположения тогда никто не мог.

В 5 часов 29 минут и 45 секунд по местному времени над вышкой  вспыхнуло рукотворное солнце. Затем над землёй поднялся гриб дыма высотой около 9 километров. Над землёй пронеслась чудовищной силы ударная волна. Все строения на месте взрыва испарились. Песок расплавился и превратился в зелёное радиоактивное стекло. Присутствующие при испытаниях учёные и военные были потрясены…

Дальнейшие события требуют пояснений. 12 апреля 1945 года, незадолго до победы над немецким фашизмом 32-й президент США Франклин Делано Рузвельт, по распоряжению которого и были начаты работы в рамках «Манхэттенского проекта», скончался. Его пост занял бывший вице-президент Гарри Трумэн, человек, не обладавший качествами своего предшественника – осторожностью, дальновидностью и, возможно, мудростью. К августу 1945 года Вторая мировая война подошла к концу. Сопротивление Японии было сломлено, но Трумэн решил убить двух зайцев – поставить в конце войны с Японией эффектную точку и заодно продемонстрировать миру чудовищную силу атомной бомбы. И 33-й президент Соединённых Штатов Америки принял решение сбросить атомные бомбы на японские города. Одновременно американские вооружённые силы должны были нанести удар на море и земле. Наступление было намечено на 10 августа.

Ещё в 1944 году, незадолго до завершения работ над атомной бомбой, в Америке был создан специальный полк тяжёлых высотных бомбардировщиков Б-29 («летающих крепостей»). Лётчики полка под командованием полковника Тиббетса приступили к тренировочным полётам, проходившим на максимальной для этих самолётов высоте в 10-13 километров.

Для атомной бомбардировки были выбраны города, которые не подвергались обычным налётам – Хиросима, Нагасаки, Конкура и Ниигата. При этом учитывалась и заселённость городов, и рельеф местности.

5 августа 1945 года одна из двух готовых атомных бомб – 2722-килограммовый «Малыш», заряженный обогащённым ураном-235 – была загружена в бомбовый отсек Б-29, на борту которого было написано «Энола Гей» (имя матери командира самолёта). «Энола Гей» поднялась в воздух и в сопровождении второго бомбардировщика направились в сторону Хиросимы. Утром 6 августа самолёты достигли города. Они летели на огромной высоте и потому не вызвали у жителей города особого беспокойства – американцы к этому времени часто барражировали над японскими городами, не нанося ударов. К тому же в Хиросиме не было военных объектов, которые могли бы подвергнуться жестоким бомбардировкам.

Вскоре «Энола Гей» сбросила некий груз, плавно спускавшийся на парашюте. После этого оба самолёта повернули назад… На высоте 600 метров над городом вспыхнул ослепительный огненный шар, а затем поднялся многокилометровый ядерный гриб. В одно мгновенье было уничтожено 140 тысяч человек. Температура в эпицентре взрыва достигала 5 тысяч градусов по Цельсию – этой температуры неспособно выдержать ни одно живое существо. В радиусе 12 километров от эпицентра взрыва не осталось вообще ничего. Во всём городе из 90 тысяч зданий было уничтожено 62 тысячи домов.

9 августа 1945 года вторая бомба – 3175-килограммовый «Толстяк», заряженный 20 килограммами плутония-239 – была сброшена на Нагасаки. Количество человеческих жертв от этих двух взрывов достигло 300 тысяч человек. Ещё 200 тысяч пострадали от лучевого ожога и были травмированы ударной волной… Так состоялся самый бесчеловечный, самый чудовищный и самый позорный эксперимент над живыми людьми.

Что ощущали учёные, усилиями которых эти бомбы были сделаны? Альберт Эйнштейн считал виноватым, прежде всего, себя и, как мы уже говорили, до самой смерти испытывал муки совести. Роберт Оппенгеймер в 1953 году выступил против создания ещё более разрушительной водородной бомбы, был обвинён в нелояльности и навсегда отстранён от атомных разработок. Академик Андрей Дмитриевич Сахаров, «отец» советской водородной бомбы (и самой мощной бомбы, когда-либо взорванной на нашей планете) стал правозащитником, убеждённым противником насилия и совестью нашей нации.

Так кто же на самом деле виноват – учёные, чья цель докопаться до истины и открыть человечеству тайны мироздания, или политики, использующие их открытия в качестве смертоносного оружия?

Пассажирская авиация

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 08-10-2013

Метки: , , , ,

В 20-е годы прошлого столетия в небе Америки и Европы летали пассажирские самолёты, совершая регулярные рейсы между населёнными пунктами. Но оговоримся, хотя мы говорим об истории пассажирского воздушного флота, понятие гражданской авиации гораздо шире, чем перевозка пассажиров по воздуху. Гражданская авиация – это и почтовые самолёты, и воздушные суда, которые используются в борьбе с лесными пожарами, и транспортные самолёты, доставляющие по воздуху грузы (например, оборудование для экспедиций или какие-либо товары). Гражданская авиация это и спортивные, учебные, санитарные самолёты, сельскохозяйственная авиация, которая используется для распыления над большими по площади угодьями химических препаратов для борьбы с вредителями. И множество самолётов другого назначения (вроде гидросамолётов, вертолётов дорожного патрулирования, частных воздушных судов). Но нас интересует именно пассажирская авиация, причём, отечественная, поскольку именно в Советском Союзе в этой области происходили весьма любопытные события.

В царской России дело до пассажирских перевозок не дошло, но в СССР первая нерегулярная пассажирская линия была организована в 1923 году. Она имела протяжённость 420 километров и соединяла Москву и Нижний Новгород. В том же 1923 году появилось и первое регулярное сообщение между Москвой и Кенигсбергом (сегодня Калининград). На этой линии перевозки осуществлялись небольшими немецкими четырёхместными самолётами «Фоккер Ф-3» (Fokker F-III), а сам маршрут стал первой международной авиалинией, связавшей столицу СССР с Восточной Пруссией.

Следует заметить, что в 30-е годы наша страна серьёзно отставала от ведущих стран мира не только в автомобилестроении, но и в пассажирском авиастроении. Не было и нормальных аэродромов, на которые могли приземляться зарубежные самолёты. Пассажирских линий было немного. Ими пользовались дипломаты – для вылетов за границу, чиновники – для перемещения по стране. Но массовых воздушных перевозок до Второй мировой войны налажено так и не было.

На внутренних линиях летало некоторое количество старых самолётов, закупленных за границей. Были и отечественные машины – маломестные пассажирские К-5 и АНТ-9, использовался почтовый самолёт П-5. Главное управление Гражданского воздушного флота (так в те годы назывался наш Аэрофлот) располагало исследовательскими институтами и даже небольшими заводами, но производство собственных самолётов до поры налажено не было. Зато при этих исследовательских центрах возникли конструкторские бюро, которые возглавили талантливые инженеры. Появились характерные для самолётостроения «авторские КБ», известные сегодня по всему миру. Кстати, та же история имела место и за границей – там тоже конструкторские бюро и авиационные компании носили имена главных конструкторов.

Александр Иванович Путилов

Одним из пионеров отечественного гражданского авиастроения был Александр Иванович Путилов (годы жизни 1893-1979). В 1931-1933 годах он построил два любопытнейших пассажирских самолёта «Сталь-2» и «Сталь-3». Особенностью машин было то, что это были первые серийные самолёты из… нержавеющей стали! Производством этих машин занялся Тушинский авиазавод, в конструкторском бюро которого и работал Путилов. Но машина опередила своё время, а её концепция оказалась во многом ошибочной. В те годы нержавеющая сталь была материалом дефицитным. Это, надо полагать, и стало основной причиной остановки производства. В 1938 году Путилов был арестован и направлен в знаменитое ЦКБ-29, авиаконструкторскую «шарашку» НКВД, в которой трудилось множество талантливых невольников ГУЛАГа, известных на весь мир конструкторов (перечислим имена – Александров, Егер, Королёв, Надашкевич, Черёмухин, Чижевский и многие другие, более 120 человек).

В середине 30-х годов, ощущая острую нехватку современных пассажирских и транспортных самолётов, советское правительство закупил в США лицензию на производство 24-местного самолёта «Дуглас ДиСи-3» (Douglas DC-3). Об этой машине и самом конструкторе расскажем чуть подробней.

В 1920 году американский инженер Доналд Уилс Дуглас (годы жизни 1892-1981) совместно предпринимателем Дэйвисом основал компанию «Дэйвис-Дуглас», президентом которой стал в 1921 году. В конструкторском бюро этой компании и был создан знаменитый «ДиСи-3», едва ли ни рекордсмен долгожительства в пассажирской авиации. Дуглас (американцы произносят это имя как «Даглас») придал своему самолёту такую форму, которая определила развитие пассажирского самолётостроения на десятилетия. Более того, современные пассажирские самолёты до сих пор напоминают обводы старого «Дугласа». Обтекаемая форма фюзеляжа, совершенное с точки зрения аэродинамики хвостовое оперение, кабина лётчиков (экипаж состоял из двух пилотов), объединённая с пассажирским салоном, окна салона (прямоугольные, а на поздних модификациях появились и круглые иллюминаторы) расположены вдоль всего фюзеляжа до конца салона. Моноплан с нижним расположением крыла (так называемый «низкоплан»). Крыло плавных обводов с закруглёнными концами, оборудовано элеронами и тормозными щитками. На крыле по обеим сторонам фюзеляжа располагаются два поршневых двигателя со звёздообразным расположением цилиндров. Моторы закрыты обтекателями, в которых смонтированы и стойки шасси. Шасси было трёхточечным с неубираемым хвостовым колесом. Управление рулями и закрылками тросовое. Таким был простой, надёжный и очень технологичный в производстве «ДиСи-3». Добавим, что на внутренних линиях СССР этот самолёт продержался до конца 60-х годов, в транспортной авиации и того дольше. А на линиях США этот самолёт летал ещё в 70-е годы.

В СССР он был запущен в производство сразу на нескольких заводах. Главным инженером одного из предприятий, на котором «Дуглас» стал выпускаться в первую очередь, был конструктор Лисянский. Его именем и был назван советский вариант «Дугласа» — «Ли-2». В годы войны «Ли-2» стал основным транспортным самолётом военной авиации. Его двигатель был использован на знаменитом «кукурузнике» Поликарпова «По-2». С «Ли-2» в тыл врага сбрасывали в тыл врага воздушный десант. На «Ли-2» подвозили к линии фронта боеприпасы, его использовали для сброса грузов партизанским отрядам, на нём вылетали за границу дипломаты. Но в качестве бомбардировщика этот самолёт не использовался, поскольку был очень тихоходным (два 150-сильных мотора придавали относительно большой машине невысокую скорость). До конца Великой отечественной войны «Ли-2» оставался единственным самолётом, пригодным для использования в пассажирской авиации.

В январе 1944 года правительством страны было принято решение о строительстве пассажирского самолёта, способного перевозить 10-12 пассажиров на расстояние в 4-5 тысяч километров без промежуточной посадки. Легче всего было приспособить под пассажирские перевозки дальний бомбардировщик. В качестве прототипа была выбрана машина конструктора Владимира Григорьевича Ермолаева (годы жизни 1909-1944) «Ер-2». Этот самолёт с дизельными двигателями отлично подходил для сверхдальних перелётов, но сомнения вызывала конструкция фюзеляжа. В бомбардировщике просто не было места для более-менее комфортабельного размещения 12 пассажиров. Но в этот момент авиаконструктор Сергей Владимирович Ильюшин (годы жизни 1894-1977) представил проект двухмоторного транспортно-пассажирского самолёта «Ил-12», который тоже был оснащён дизельными моторами. Проект переделки «Ер-2» был отвергнут, и вскоре самолёт «Ил-12» пошёл в серию, правда, уже с обычными поршневыми моторами воздушного охлаждения. С 1947 года самолёты «Ил-12», а затем и его модифицированный вариант «Ил-14», стали использоваться на воздушных линиях СССР.

С особой остротой проблема срочного технического перевооружения пассажирской авиации СССР встало в 50-е года. Дело в том, что ещё в 1949 году английская компания «Де Хэвилленд» выпустила революционный пассажирский 60-местный самолёт с четырьмя турбореактивными двигателями «Комета». В начале 50-х годов этот самолёт стал применяться на международных линиях.

Времени на оригинальную разработку у советских конструкторов не было, поэтому приняли решение подвергнуть переделке бомбардировщик «Ту-16». Эта машина была создана Андреем Николаевичем Туполевым (годы жизни 1888-1972) и была оснащена двумя турбореактивными двигателями. Глубокой переделке подвергся фюзеляж самолёта, в результате чего бомбардировщик превратился в турбореактивный 50-местный (в первоначальном варианте), а затем и в 100-местный (в серийном варианте) пассажирский самолёт «Ту-104», способный преодолевать расстояние в 3100 километров с крейсерской скоростью в 800 километров в час. С 1956 года «Ту-104» стал основным типом пассажирского самолёта, применяемого на советских магистральных авиалиниях.

История великих изобретений — мотоциклы

Рубрика: (Как рождались технологии) | Автор: moderator | Дата: 02-08-2013

Метки: , , ,

Один из первых мотоциклов с двигателем внутреннего сгорания был построен в 1885 году немецким конструктором Готлибом Даймлером. Эту машину Даймлер не рассматривал, как новое транспортное средство. Ему нужно было выяснить, насколько двигатель внутреннего сгорания, который изобретатель испытывал, пригоден для оснащения им самодвижущегося экипажа. Поэтому и конструкция первого мотоцикла выглядела весьма странной. Рама и колёса были деревянными. При этом колёса были оббиты железными полосами, выполнявшими функцию шин, а кроме двух основных колёс по бокам машины были пристроены два маленьких. Причина появления этих колёс была элементарно проста – Даймлер не умел ездить на велосипеде, и боковые колёса удерживали машину в вертикальном положении.

Готлиб Даймлер

Одноцилиндровый двигатель мощностью в половину лошадиной силы располагался в нижней части рамы прямо под дугообразным кожаным седлом. Двигатель имел калильное зажигание – перед запуском мотора Даймлер раскалял трубку паяльной лампой, затем раскручивал коленчатый вал рукояткой. В дальнейшем зажигание топливовоздушной смеси в цилиндре происходило за счёт остаточного нагрева этой трубки. В качестве топлива применялся бензин или керосин. Мотоцикл весил около 70 килограммов, развивал скорость до 12 километров в час и своим видом приводил прохожих в немалое изумление. Крутящий момент от двигателя передавался двумя кожаными ремнями, натяжение которых приходилось регулировать перед каждой поездкой. Для остановки натяжение ремней ослаблялось (они проскальзывали на шкивах), а к ободу заднего колеса прижималась деревянная тормозная колодка.

В 1894 году два немца Гильдебранд и Вольфмюллер наладили выпуск двухколёсных машин – велосипедов с небольшими двигателями. За четыре года предприятие едва ни разорилось, и в 1898 году производство было прекращено. Но в другой стране, во Франции, в те же годы продавался велосипед с мотором конструкции братьев Вернеров. Машина пользовалась спросом, и предприятие, её выпускавшее, держалось на плаву. К слову, первые же конструктивные находки в области строительства мотоциклов используются по сей день. Ременная передача в 1980 года заменила приводную цепь на мощных американских мотоциклах «Харлей-Дэвидсон». А схема Вернеров, когда мотор установлен на передней вилке и приводит во вращение переднее колесо, использовалась в конструкции мотовелосипедов во все времена. В 1898 году свой мотоцикл построили чехи Лаурин и Клемент. В их конструкции уже можно рассмотреть черты современного мотоцикла. Двигатель переместился в центр рамы, было применено электрическое зажигание от магнето, а крутящий момент передавался на заднее колесо широким ремнём.

Не осталась в стороне от увлечения мотоциклами и Америка. В 1901 году два приятеля из Милуоки Билл Харли и Артур Вальтер Дэвидсон сконструировали первый мотоцикл. Это была машина под названием «Индиана», оснащённая одноцилиндровым бензиновым двигателем. В 1903 году, который считается датой рождения марки «Харлей-Дэвидсон», были построены ещё три машины – «Митчелл», «Меркель» и «Джейл». Эти мотоциклы уже предназначались для продажи. В том же 1903 году в Чикаго один из этих мотоциклов и был продан. В 1905 году крошечная фирма, располагавшаяся, к слову, в сарае, построенном отцом Дэвидсона, выпустила уже 5 машин. Любопытно, что основатели великой в будущем мотоциклетной компании располагали к тому времени производственным помещением площадью 8,5 на 24,4 метра и штатом из шести наёмных работников. Тем не менее, в 1907 году их мотоциклы стала закупать полиция (и продолжает это делать до сих пор). Стражи порядка по достоинству оценили устойчивость машин, удобную посадку и широкий руль. 17 сентября 1907 года штат компании увеличился до 18 человек, были увеличены производственные площади, а сама компания, превратившаяся в акционерное общество, получила имя «Харлей-Дэвидсон Мотор Компани». Выпуск машин в 1908 году был доведён до 154 штук. В 1909 году Билл Харли спроектировал первый 1000-кубовый мотоциклетный «твин» — двухцилиндровый V-образный мотор с характерным для «Харлей-Дэвидсонов» расположением цилиндров один за другим под углом в 45 градусов. Мощность двигателя составила всего 7 лошадиных сил, но… это был уже тот самый «Харлей». В том же году к предпринимателям присоединился Вильям Дэвидсон, а штат наёмных работников увеличился до 20 человек. В 1910 году на свет появилась фирменная эмблема – «планка и щит». Эта эмблема украшает американские мотоциклы «Харлей-Дэвидсон» и сегодня. Остаётся добавить, что на полях сражений Первой мировой войны мотоциклы применялись достаточно широко. Их на европейские фронты было поставлено около 20 тысяч экземпляров. И значительная часть мотоциклов носила марку «Харлей-Дэвидсон»…

История мотоцикла знает и взлёты, и головокружительные спады. Наибольшую популярность мотоциклы приобретали в послевоенные годы, когда массовый среднестатистический потребитель не мог позволить себе купить автомобиль.

Мотоцикл был популярен и в проигравшей Первую Мировую войну Германии. Выпущенный в 1922 году компанией «Расмуссен АГ» очень простой и надёжный мотоцикл «ДКВ 140» пользовался огромной популярностью. Эта машина была выпущена на волне успеха одноимённой модели велосипеда. Мотоцикл отличался небольшим весом – всего 46 килограммов, экономичностью – на 100 километров он расходовал 2 литра бензина, отличными ходовыми качествами – машина развивала скорость в 65 километров в час. Мотоцикл получил кик-стартер, ножной рычаг, которым запускался мотор. Мотоцикл был одноместным, но с багажником для небольшого груза. «ДКВ 140», по сути, стал каноном лёгкого мотоцикла, который гораздо позже развился в мокик – легкий мотоцикл, отличавшийся от мопеда отсутствием велосипедных педалей.

Между прочим, под маркой «ДКВ» («дас кляйне вундер» – «маленький гений», так иногда переводили эту аббревиатуру) выпускались и небольшие переднеприводные автомобили с двухтактными моторами. Эти машины пережили Вторую Мировую войну и использовались в Москве в качестве такси. А в послевоенные годы на базе «ДКВ» был разработан самый массовый в социалистической Германии пластмассовый автомобильчик «Трабант» (Спутник), который многое перенял у своих предшественников, в частности, передний привод и двухтактный двухцилиндровый мотор.

Тяжёлые мотоциклы развивал другой немецкий производитель – БМВ. Эта компания производила авиационные двигатели, а в 1923 году выпустила первый мотоцикл R42, на многие годы (и до нашего времени) определивший характерные черты двухколёсной машины этой марки. Оппозитный двухцилиндровый четырехтактный двигатель (то есть цилиндры располагаются горизонтально друг напротив друга и поперёк рамы), нижнеклапанный газораспределительный механизм (в современных моделях верхнеклапанный), карданная передача крутящего момента на заднее колесо. Выносливые машины, к которым можно было присоединить боковой прицеп-коляску, получили широкое распространение в армии. Их копировали многие страны, в том числе и СССР. Наиболее удачные и популярные модели отечественных тяжёлых мотоциклов – М72 и К750, модернизированные копии немецких БМВ. Другой популярной и очень удачной машиной был средний мотоцикл «Иж-49», тоже сконструированный по следам немецких двухколёсных машин. Характерной особенностью всех ранних мотоциклов (их тоже относят к классике – мотоциклетной) было то, что передачи переключались рукояткой, а не педалью, а барабанный тормоз был только на заднем колесе. Первые гидравлические тормоза появились на американских мотоциклах «Харлей-Дэвидсон».

В наши дни мотоциклы сохранили своё значение как массовое транспортное средство в странах с тёплым климатом. Они популярны в Юго-Восточной Азии и в Европе. На скутерах, легких мотоциклах с двигателями рабочим объёмом от 50 до 450 кубических сантиметров, в европейских и азиатских странах разъезжают все – и молодёжь, и люди пожилые, и бизнесмены, и домохозяйки.

 
По всем вопросам, связанным с работой сайта, обращайтесь по адресу: webmaster@elcode.ru