Юный техник, 2002 № 03

Не отстают от своих зарубежных коллег и наши робототехники. Мы уже рассказывали о роботе-пожарном, способном карабкаться по отвесным стенам. Есть в России и экспериментальные образцы подводных роботов, марсоходов, даже роботов-хирургов. Но о них специальный рассказ.

Транспортный робот КМ немецкого производства специально сконструирован с таким расчетом, чтобы он мог проходить под днищем легкового автомобиля, осматривая его, нет ли там мин или прочих неприятных «сюрпризов».

Станислав ЗИГУНЕНКО, спецкор «ЮТ»

ИНФОРМАЦИЯ

СКАФАНДРЫ С УСТАНОВКАМИ СПАСЕНИЯ в скором времени получат экипажи Международной космической станции. По словам Михаила Дудника, главного специалиста научно-производственного центра «Звезда», где разработан новый скафандр, автономная установка спасения позволяет возвращаться на станцию с расстояния в несколько десятков метров. В дальнейшем предполагается увеличить «зону безопасности» до сотен метров. Установка помещается в ранце скафандра за спиной космонавта и позволяет ему в принципе обходиться без страховочных тросов, изрядно мешающих работе.

ЧУДО-ЛАМПА. Группа ученых Новосибирского института теплофизики под руководством кандидата технических наук Игоря Уланова сконструировала индукционную безэлектродную лампу мощностью в 100 кВт, которая способна работать 20 тыс. часов. Подобная конструкция не имеет аналогов в мире: существующие в настоящее время ксеноновые светильники имеют мощность вдвое меньшую. Сибирская чудо-лампа может быть использована для освещения крупных объектов — железнодорожных станций, стадионов, промышленных цехов. Но в то же время может быть использована для биологической обработки зерна в хранилищах, а также в медицинских целях. Так, скажем, когда лампой облучили противотуберкулезную вакцину, оказалось, что она значительно повысила свою эффективность.

ПАТЕНТЫ ПРИРОДЫ

Секретное оружие жука-бомбардира

Энтомологи зовут этого внешне ничем не примечательного жука брахинусом. А бомбардиром его прозвали за то, что в критических ситуациях он выбрасывает в нападающего струю жгучей жидкости. Самое же интересное в том, что жидкость имеет температуру кипятка, а состав ее соответствует тому, что применяют военные в бинарном химическом оружии.

Многие представители фауны используют химию для собственной защиты или для нападения. Вспомним хотя бы осьминога, который в трудную минуту выпускает облако чернилоподобной жидкости и скрывается за этой «дымовой» завесой. А ядовитые змеи так и вообще не мыслят себе жизни без применения токсинов. Причем некоторые, подобно черной мамбе, выработали смеси такой жгучести, что человек умирает от яда «за пять минут до укуса», как шутил писатель Венедикт Ерофеев. И в шутке его есть известная доля истины: некоторые змеи не кусают, а просто метко плюются, норовя попасть жертве точно в глаз.

Но даже на этом фоне жук брахинус-бомбардир выглядит феноменом. Судите сами.

Всем известно, что неправильно подобранная на уроке в школе химическая смесь иной раз грозит не только «парой» в дневнике, но и весьма оглушительным взрывом. Если бы жук хотя бы раз ошибся, его самого разнесло бы в клочья.

Дело в том, что гремучую смесь в его организме вырабатывают две железы. Одна производит гидрохинон, а другая — 25-процентный раствор перекиси водорода. Эта смесь до поры до времени хранится в накопительном мешке, снабженном клапаном с отворяющей мышцей, расположенном в задней части туловища. Чтобы эти компоненты вступили в реакцию, требуется еще фермент-катализатор, который вырабатывает третья железа. Катализатор хранится в реакторной камере, куда в момент опасности незамедлительно и выбрасывается содержимое накопительного мешка. Начинается бурная экзотермическая реакция, и бомбардир выбрасывает реактивную струю жгучей смеси, норовя попасть противнику в самую глотку или, на худой конец, в нос.

Если бы какой-то из компонентов реакции оказался в недостатке или вообще отсутствовал, реакция бы не пошла, жук лишился средства самозащиты и погиб. Погиб бы он и в том случае, если бы вдруг реакция пошла чересчур бурно. Жуку разнесло бы реакторную камеру.

Непонятно и как при использовании своего «оружия» не страдает сам жук. Ведь, как выяснили исследователи Корнеллского университета в Великобритании, смесь, применяемая жуком для атаки противника, содержит бензохиноны — соединения, содержащиеся в ряде современных отравляющих веществ.

Кроме того, когда начинается реакция, смесь разогревается практически до 100 °C. Как при этом жуку удается не свариться, что называется, в собственном соку? Как вообще шла эволюция, позволившая жуку создавать себе современное бинарное оружие?

Точных ответов на эти вопросы у исследователей пока нет.

Максим ЯБЛОКОВ

СУМАСШЕДШИЕ МЫСЛИ

Самолет: история продолжается

Начнем с того, что авиация сжигает третью часть добываемого на Земле жидкого топлива, причем далеко не самым экономичным образом. При равных скоростях и весе автомобиль на один километр пути расходует топлива почти в два раза меньше. А уж птицы!..

А дело все в крыльях. Присмотритесь, как планирует голубь или, если повезет, аист. Каждое перышко само по себе, по отдельности. Получается, что в полете птица пользуется не двумя крыльями, а множеством.

Интуитивно это чувствовали и изобретатели. А потому всю историю авиации можно считать попыткой построить птичье крыло.

Первый, удачно летавший, самолет братьев Райт (1903 г.) был бипланом: два крыла были расположены друг над другом. До конца 20-х годов строились самолеты весьма разнообразных типов, но монопланы, имевшие, как большинство современных самолетов, одно крыло, встречались редко. Преобладали бипланы, изредка делали трипланы и даже четырехпланы. Но…

Как показал в те годы немецкий профессор Л.Прандтль, наилучшим аэродинамическим качеством — отношением подъемной силы к сопротивлению воздуха — обладает одиночное крыло. Всякое же соединение крыльев в решетку или этажерку резко ухудшает их работу.

Например, биплан с размахом крыльев 10 м имел такую же подъемную силу, как и моноплан с размахом 11,5 м.

Часто это связывали с обилием расчалок и стоек, связывавших крылья и создававших дополнительное сопротивление. Но их сопротивление не так уж велико. К тому же биплан можно построить и совсем без них, однако результат будет таким же. А дело в том, что сами крылья начинают мешать друг другу.

При работе одиночного крыла давление на его верхней поверхности снижается, а на нижней повышается. В сумме это и дает подъемную силу. Если два крыла стоят друг над другом, то давление, возросшее на нижней поверхности верхнего крыла, не только создает для него подъемную силу, но и прижимает к земле нижнее крыло, уменьшает его подъемную силу.

Из этих соображений, казалось, следовало, что нужно строить только монопланы. Но долгое время одиночное крыло не удавалось сделать достаточно прочным и легким. А коробка крыльев биплана подобна ферме подъемного крана. Она без особых ухищрений получалась прочной и столь легкой, что потери подъемной силы не имели значения. Кроме того, биплан был очень устойчив, если его верхнее крыло выносили вперед. Правда, от этого аэродинамическое качество страдало еще более, но игра стоила свеч.