Юный техник, 2001 № 01

•…Английский исследователь лорд Томпсон еще в 1852 году пришел к выводу, что механическая энергия упорядоченного движения может сама собой превращаться в тепловую энергию. Его выводы подтвердил в 1865 году и немецкий исследователь Рудольф Клаузиус, который сформулировал закон самостоятельного возрастания энтропии, то есть беспорядка.

В самом деле, порядок, скажем, на столе или в квартире приходится наводить, специально занимаясь уборкой. А вот беспорядок возникает как бы сам собой, по ходу дела. И если нечто подобное действительно наблюдается в природе, значит, рано или поздно по всей Вселенной наступит хаос, она по существу прекратит свое существование.

Однако не стоит отчаиваться. Вполне возможно, что ученые прошлого не до конца оценили возможности окружающей нас природы. Казалось бы, любой тайфун не несет с собой ничего, кроме хаоса. Но давайте внимательнее рассмотрим происходящие в нем процессы. Во-первых, перемещая с места на место огромные массы воздуха, тайфуны, как и циклоны, приводят к выравниванию, упорядочению воздушного давления в среднем по планете. Во-вторых, в данном случае мы имеем прямое противодействие закону энтропии. Здесь не механическое действие (ветер) приводит к тепловым процессам, а напротив, они сами создают механическую энергию.

А коли так, возможно, все не так безнадежно во Вселенной? И действительно, последние научные исследования показывают, что упорядоченное движение в самых разнообразных формах рождается в земной коре, звездах, звездных скоплениях, галактиках и т. д. Это порождает надежду обуздать тепловую анархию.

•…Сотрудники Института глобального климата и экологии РАН подсчитали: за 125 лет только сельскохозяйственные животные добавили в атмосферу 536 млн. т парникового газа, а «вклад» навоза в загазованность атмосферы вырос более чем в 13 раз.

•…Продажа квот на выбросы парниковых газов, по мнению лондонских экономистов, создаст новый мировой рынок с оборотом до 100 млрд. долларов в год. Канада уже купила у Финляндии квоту на выброс 59 тыс. углекислого газа. А Украина рассчитывает получить за закрытие свей Чернобыльской АЭС около 80 млн. долларов.

•…Пока экологи указывают на перегрев планеты, гляциологи заметили, что в Антарктиде в последние годы стали меньше таять ледники. Если это действительно так, получается, что к концу третьего тысячелетия может начаться очередное всеобщее обледенение. А мы печемся о перегреве…

ПО СЛЕДАМ СОБЫТИЙ

Пожар на вертикали

Схема действия пожарного вертолета.

Вообще-то история эта давняя. С тех пор как в начале XX века в мире стали строить высотные здания, возникла и проблема тушения пожаров в них. Для проникновения внутрь здания, эвакуации людей пожарные наряду с традиционными брандспойтами стали использовать и пожарные лестницы. Однако с самого начала длина лестниц заметно отставала от роста небоскребов. И пожары, произошедшие в 70-е годы в США, Японии и у нас, в гостинице «Россия», когда погибло немало людей, довели общественное мнение до высочайшего накала. Власти были вынуждены заняться этой проблемой всерьез.

В полном смысле слова в пожарном порядке были разработаны новые конструкции автолестниц. Но поскольку и они не могли достать выше 10–12 этажа, пришлось подумать о возможности укрощения огня и спасения людей сверху, с воздуха.

Пожарные самолеты, сбрасывающие десятки тонн воды на очаги лесных пожаров, явно не годились — ведь нужно было вести «водометание» не по площадям, а по точечным целям, зачастую находящимся к тому же на вертикальной плоскости — скажем, по окнам горящей квартиры. И тогда в воздухе появились первые пожарные вертолеты.

Совершенствуют их и сейчас. Фирма «Камов», например, работает над специальной вертолетной системой для тушения пожаров на высотных объектах. Разработка ведется в расчете на вертолет Ка-32А, сертифицированный для проведения противопожарных работ в городских условиях. Средства на это выделило правительство Москвы.

Водяная пушка, разрабатываемая для вертолета Ка-32А, отличается от прочих тем, что у нее предусмотрен вынос штанги для подачи пламегасящего состава за винты вертолета. Благодаря этому струю не размывает потоком воздуха и она точнее попадает на очаг возгорания.

К штанге прикрепляется рукав-шланг пожарной машины, и вертолет зависает у объекта. Давление в 20 атмосфер, развиваемое в гидранте, позволяет поднять рукав на высоту до 200 м.

«Дальнобойность» струи порядка 50 м. Однако для тушения пожаров на таком объекте, как Останкинская башня, и этого мало — ведь высота здесь более 500 м. Поэтому конструкторы предусмотрели возможность использования пожарного вертолета в автономном режиме. Для этого на него монтируют сменные баки. За один раз вертолет может поднять два бака емкостью по 1700 литров на высоту до километра.

В настоящее время начались испытания новой системы. Однако достаточно ли будет усилий воздушных пожарных, если нечто подобное повторится снова? Увы, нет. Вспомните, башня загорелась изнутри, огонь распространялся по лифтовым шахтам. Да и вообще конструкция телевышки такова, что окон на ней сравнительно немного.

Передвижение же пожарных с ранцевыми огнетушителями по внутренним лестницам блокировалось огнем. Именно это привело к жертвам, да и оборудование, конструкции самой башни пострадали значительно больше, чем могли бы.

В общем, пожарным позарез нужен боец, который мог бы бесстрашно войти в самое пекло, вести наступление на сам очаг возгорания.

В свое время (см. «ЮТ» № 7 за 1995 г.) мы писали, как в Институте проблем механики РАН совместно со специалистами Всероссийского научно-исследовательского института противопожарной обороны был создан прототип специализированного пожарного робота, способный передвигаться даже по вертикальным стенкам.

Первые испытания на полигоне показали — путь конструкторы выбрали правильный, применение подобной техники может быть весьма эффективным. Специалисты, напомним, воспользовались некоторыми «патентами» природы. Скажем, мухи, пауки, некоторые ящерицы легко бегают по стенам, по потолку. Вот в лаборатории института и было создано несколько конструкций роботов, способных, подобно древесным лягушкам-квакшам, перемещаться по вертикальной поверхности с помощью «лап» с присосками. Для последних использовали термостойкий пластик, специально разработали эффективные системы вакуумного отсоса.

Всего же их у «железного пожарного» шестнадцать. Разделены они на три группы. Восемь присосок расположены непосредственно на днище транспортного модуля, еще по две распределены на четырех «лапах».

Так выглядит прототип пожарного робота.

Поднявшись на запланированную высоту, робот пускает в ход одну или две газовые горелки, которыми оснащены его «руки», и прорезает в стене окно, в которое затем закачивают пену. Использование же плазменных или лазерных резаков намного ускоряет дело. А можно прибегнуть еще к кумулятивному взрыву — тогда отверстие пробивается в считанные доли секунды.

Рассматривают специалисты и возможность самой безопасной резки — водяной струей под высоким давлением. Вот только нет пока в нашей стране насосов достаточной мощности — ведь давление нужно поднимать до 100 МПа.