Юный техник, 2009 № 08

ЖУРНАЛ «ЮНЫЙ ТЕХНИК»

_{НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ}

№ 8 август 2009

ВЫСТАВКИ

Высокие технологии близкого будущего

Даже заплатив за билет десятки миллионов долларов, как это сделал космический турист Чарлз Шимоньи, которому первый полет в 2007 году обошелся в 39, а второй в 2009-м — в 54 миллиона, на орбиту попасть человеку со стороны становится все труднее. Дело в том, что на МКС оборудованы рабочие и спальные места для 6 человек, а на «Союзе» по-прежнему три посадочных места. Так что для туристов мест уже не остается — все они расписаны за специалистами разных стран на много месяцев вперед.

Доставлять туристов в космос теперь намерены частные фирмы. В США готовится к эксплуатации система, разработанная под руководством Берта Рутана (о ней мы уже писали в «ЮТ» № 3 за 2007 г.). У нас подобными работами занимаются на Московском экспериментальном заводе имени В.М. Мясищева, в МАИ и некоторых других организациях.

Профессор МАИ Геннадий Малышев и его ученики предлагают для этих целей использовать систему «Аэрокосмическое ралли». В ее состав войдет суборбитальный ракетоплан, который будет стартовать со сверхзвукового самолета-носителя МиГ-31С, наземный комплекс обслуживания, структура спортивно-физической и профессиональной подготовки потенциальных экипажей.

Кроме прогулок туристов, этот комплекс может быть также использован для совершенствования и испытаний аэрокосмической сверх- и гиперзвуковой техники. С его помощью будут отрабатываться новые концепции ракетопланов, решаться проблемы аэродинамики, теплозащиты и т. д.

Впрочем, и госкорпорации готовят новые проекты, отметил начальник Управления пилотируемых программ Роскосмоса Алексей Краснов. Он объявил о завершении конкурса по созданию новой перспективной транспортной системы. По его словам, РКК «Энергия» возьмет все лучшее не только из своего проекта, но и из проекта Центра имени Хруничева.

А. Краснов уточнил, что новый корабль будет доставлять на низкую околоземную орбиту экипаж из шести человек, а на окололунную орбиту — до четырех человек. Кроме того, он должен возвращать на Землю до 500 кг грузов, в то время как сейчас на «Союзах» можно возвращать до 250 кг.

«Внешний облик будущего корабля будет рассекречен к концу 2010 года», — заявил журналистам президент — генеральный конструктор Ракетно-космической корпорации (РКК) «Энергия» Виталий Лопота. Но уже сейчас можно сказать, что он будет близок к новому американскому кораблю «Орион». Внешняя схожесть, по словам главы РКК «Энергия», объясняется тем, что сходные задачи диктуют и схожие формы кораблей. Лопота также сообщил, что рабочее название корабля — «Русь». Но оно еще будет уточняться.

Грядут перемены и на орбите. МКС со временем заменит новая станция, которая наряду с научными задачами станет площадкой сборки кораблей для полета к Луне, Марсу и другим планетам.

Оригинальные разработки показали и сотрудники Всероссийского института авиационных материалов. Вот что рассказал об одном из экспонатов генеральный директор ВИАМа академик Евгений Каблов.

«Одной из последних разработок нашего института является создание композитов, которые позволяют информировать пилота о предельных нагрузках на ту или иную часть конструкции, — сказал академик. — Суть здесь вот в чем. В углепластик, из которого изготовлено, скажем, крыло самолета, введено световодное оптоволокно, в сечение которого введена так называемая брэгговская решетка. При этом волокно под нагрузкой изменяет спектр отраженного световодного сигнала. Это изменение, в свою очередь, позволяет судить о степени нагрузки и деформации крыла в тот или иной момент полета. Причем для этого пилоту не нужно смотреть на приборы. Сама система сообщит ему об этом синтезированным голосом».

Первые испытания системы предполагаются на самолете «Беркут», для которого должны быть изготовлены новые крылья. «Кроме механических перегрузок, новая система позволяет также измерить температуру практически по всей конструкции самолета, — рассказал один из ее разработчиков, начальник сектора вихретоковых методов неразрушающего контроля ВИАМ Дмитрий Сиваков. — При этом используется оптический сигнал, который обладает высокой помехозащищенностью и способен передаваться на значительное расстояние».

Подобные системы можно использовать не только в авиации, но и на земле. Скажем, в атомной энергетике с ее помощью можно будет постоянно вести диагностику состояния атомных котлов. Кроме того, такие системы пригодятся в огромных небоскребах, при эксплуатации мостов.

Эта демонстрационная модель вот уже полгода кочует с выставки на выставку. И когда она попала нам на глаза в третий раз, мы решили все же разобраться, почему многие посетители задерживаются у стенда МАИ, демонстрирующего некую железную дорогу в миниатюре с вагонами, один из которых находится сверху пути, а другой почему-то сбоку.

Один из авторов разработки, Роман Ильясов, легким щелчком отправил вагончики в путь. И те с огромной скоростью начали бегать по кольцевой дороге, не останавливаясь. Между тем никаких моторчиков в самих вагонах не было. Да и колес тоже.

Оказывается, вагончики имеют магнитную подвеску и никакого видимого контакта с дорогой и, стало быть, сопротивления трения, кроме воздушного, не испытывают.

Вообще-то подвески на основе магнитной левитации в мире существуют уже несколько десятков лет. Однако, как правило, магниты у них слишком тяжелы и громоздки, а вагоны, особенно на поворотах при высокой скорости, не всегда надежно себя ведут — могут сойти с пути.

Этих недостатков лишена система, разработанная молодыми учеными МАИ совместно со специалистами из ФПО «Новые транспортные технологии». Принцип ее действия таков. Трасса выложена рядами постоянных магнитов, причем так, что полярность их на всем протяжении одинакова. Под вагоном установлена подвеска с низкотемпературным сверхпроводником, становящимся таковым при температуре минус 182 °C.

Сверхпроводник, изготовленный с помощью спекания из порошков иттрия, бария, сверхчистой меди в присутствии кислорода, обладает необычным свойством. Будучи охлажденным жидким азотом до состояния сверхпроводимости, этот материал как бы запоминает структуру данного магнитного поля. При случайном изменении положения сверхпроводника относительно этого поля в подвеске появляются токи и возникают силы, стремящиеся вернуть ее, а с ней и весь вагон в первоначальное положение.