Юный техник, 2010 № 04

Кстати, с ее вершины полезную нагрузку можно было бы выводить в космос с помощью всего одноступенчатой ракеты, а не трехступенчатой, как ныне. Кроме того, со временем подобная башня может стать основой и для космического лифта, полагает эксперт центра НАСА в Кливленде Дэвид Смитерман.

РАССКАЖИТЕ, ОЧЕНЬ ИНТЕРЕСНО…

Костюм силача

Недавно японское телевидение показало, как рабочие на конвейере передвигаются в необычных комбинезонах. Такое впечатление, будто в брючины такого комбинезона вставлены еще какие-то штанги, соединенные перекладиной. Походка у людей в таких «штанах-самоходах», или «кибернетических брюках», не совсем обычная, зато работающий может присесть на опору в любой момент.

По-иному это устройство называется «внешним скелетом». Иными словами, это силовая система, которая поддерживает верхнюю часть тела и совершает движения вместе с нижней. Придумал ее инженер японской автомобильной корпорации «Хонда» Дзюн Эсихара.

Его изобретение — своеобразные киберкостыли, этакая вторая пара нижних конечностей для тех людей, которым сложно или утомительно передвигаться самим. Оно помогает движениям человека, снимает нагрузку с мышц ног и суставов.

Иными словами, «штаны-самоходы» представляют собой комплект из ботинок, рамы и сиденья, похожего на седло велосипеда. Ботинки надо надеть, сиденье с рамой — подогнать под свои размеры. А дальше — просто идти. Компьютер запомнит особенности вашей походки и даст соответствующую команду двум электромоторам, которые в соответствии с заданными параметрами начнут переставлять штанги устройства в такт походке человека, облегчая нагрузку на ноги.

Японские «штаны-самоходы» весят 6,5 кг, моторчики работают на литий-ионных аккумуляторах, которые надо подзаряжать каждые 2 часа. Устройство позволяет его обладателю легко одолевать лестницы, двигаться по наклонным пандусам, приседать и даже подпрыгивать. Оно может пригодиться пожилым людям с травмой позвоночника, рабочим на сборочных конвейерах, которым такие «самоходы» помогут сберечь силы до конца смены.

И это только начало…

Экзоскелетон весит пока около 70 кг — многовато!

Следующий шаг в данном направлении сделал профессор Йошиюку Санкаи из японского университета г. Тсукуба. Еще полтора десятка лет тому назад он начал разработку специального костюма под названием HAL. Его изобретение позволяет практически любому человеку увеличить мышечную силу и в первую очередь предназначено опять-таки для помощи инвалидам.

Впрочем, не только им. Последняя, наиболее продвинутая модель костюма под названием HAL-5, уже подготовлена к серийному выпуску (см. фото).

Часть первой партии в 500 робокостюмов будет отдана госпиталю г. Тсукуба, а остальные, говорят, будут переданы Министерству обороны Японии. При желании приобрести HAL-5 сможет и любой желающий, готовый выложить за костюм сумму, равную стоимости хорошего автомобиля.

За экспериментами японских специалистов с интересом наблюдают и в США, где в исследовательской лаборатории компании Raytheon, г. Солт-Лейк-Сити, штат Юта, с 2000 года тоже идет работа над костюмом, способным наделить человека мощью боевого робота.

Специалисты компании Raytheon воспользовались наработками другой фирмы — Sarcos, которая прославилась в свое время созданием роботов-динозавров для фильма «Парк Юрского периода». Киношное прошлое, наверное, повлияло и на то, что показ последней модели экзоскелетона был явно приурочен к выходу фильма «Железный человек».

Правда, в реальном киберкостюме пока невозможно летать, как в кино. Но силу мышц человека, сидящего внутри, он уже увеличивает за счет серводвигателей в 20 раз! На показательных выступлениях испытатель Рекс Джеймсон без видимого напряжения поднял штангу в 400 кг весом, кидался пудовыми гирями.

Правда, у нынешней версии экзоскелетона есть два недостатка. Во-первых, отсутствие автономного источника питания привело к тому, что за испытателем тянется силовой кабель, ограничивающий свободу передвижения. Если же перейти на автономное питание, то заряда батарей при самом экономном расходовании энергии хватает всего на полчаса.

Во-вторых, силовой внешний скелет реагирует на движения с некоторой задержкой, что вызывает дополнительное мышечное напряжение у оператора и мешает быстро реагировать на изменение ситуации. В общем, к действиям в боевых условиях такой агрегат еще явно не готов.

Тем не менее, специалисты обещают исправить недостатки в самом ближайшем будущем и уже получили от вооруженных сил США двухлетний контракт стоимостью 10 миллионов долларов на доработку конструкции.

В дальнейшем спецкостюм намерены использовать при погрузке-разгрузке боеприпасов и громоздкой военной техники, а также при переноске тяжелого оборудования по пересеченной местности. А затем, глядишь, дело дойдет и до испытаний костюма в условиях, приближенных к боевым.

Публикацию подготовил В. ЧЕТВЕРГОВ

ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ

Скороварка для… нефти

Сланец напоминает камень лишь на первый взгляд. Твердое вещество бурого или темного цвета отличается тем, что его довольно легко поцарапать ножом. А главное, если бросить его в печь, оно загорится. Хуже, чем уголь, давая большое количество золы, но сланец горит.

Однако все попытки использовать сланцы в промышленных топках долго не приводили к хорошим результатам, поскольку твердое топливо трудно загружать в печь автоматически. А уж очищать топки от золы и вообще замучаешься.

И вот в 60-х годах прошлого века член-корреспондент Академии наук СССР, профессор, лауреат Ленинской премии И.В. Нестеров предложил поискать принципиально иной выход из положения. Группа тюменских ученых под его руководством начала разрабатывать технологию получения из сланцев жидкого топлива. Причем использовать для этого решили уже отработавшие свое нефтяные скважины.

Дело в том, что в 1968 году исследователям удалось доказать, что так называемые «черные сланцы» представляют собой «невызревшую» нефть. В природе этот органический материал, состоящий в основном из останков древних растений и микроорганизмов, за миллионы лет постепенно дозревает, превращаясь при определенной температуре и давлении в «черное золото».

И тогда, естественно, возник вопрос: можно ли как-то ускорить этот природный процесс? Чтобы ответить на него, геологи из Тюменского государственного нефтегазового института (ныне — университет) стали изучать необычный для них объект — отмершие клетки древних растений.

Ученые пытались воздействовать на органические остатки разными способами: добавляли химические реагенты, повышали температуру и давление… А однажды попробовали использовать электропарамагнитный резонанс. То есть на бывшие клетки стали воздействовать электромагнитными колебаниями различной частоты.

И когда эти колебания вошли в резонанс с собственной частотой клетки, электроны, входившие в структуру ее молекул и атомов, пришли в возбужденное состояние, стали переходить с одних орбит на другие, высвобождая при этом немалое количество энергии.