Вокруг Света - Журнал «Вокруг Света» №12 за 2009 год
Диагональная ветвь ремня (та, что идет сверху вниз и придерживает человека за грудь), которую, собственно, и придумал Болин, решила задачу надежной фиксации человека при столкновении и одновременно позволила отныне пристегиваться одним движением и в один щелчок замка. Именно такой ремень впервые появился 13 августа 1959 года на автомобиле Volvo PV544, а Нильс Болин работал как раз в этой шведской фирме. Но лишь восемь лет спустя трехточечные ремни спереди и сзади стали стандартным оснащением всех Volvo.
Лучшее — враг хорошего
За прошедшие полвека сам ремень не сильно изменился: это все та же прочная и тонкая лента. Однако теперь она «обросла» дополнительными механизмами, повышающими и удобство, и ее защитные характеристики. Первым (в 1969 году) из таких механизмов стала катушка, на которую встроенная пружина наматывала излишки ремня. Теперь отпала необходимость индивидуальной подгонки длины в зависимости от комплекции седока и положения сиденья, ремень не свисал наружу из-под закрытой двери. И при этом всегда плотно, без зазора, прилегал к телу, так что при ударе смещение вперед было минимальным. Для этого, правда, пришлось снабдить катушку храповиком и качающимся маятником, который при резком замедлении моментально ее блокировал. Отсюда и название — инерционный ремень. Сегодня такие стоят практически на всех автомобилях, по крайней мере впереди.
Как ни хорош трехточечный ремень, но в ряде случаев и он не позволяет выйти из ДТП без синяков и переломов. На помощь ему пришли надувные подушки безопасности, эйрбеги (от англ. airbag). Вскоре, правда, выяснилось, что о них можно сломать нос почти с тем же успехом, что и о руль, если человек неплотно притянут ремнем к спинке сиденья. Инерционного механизма оказалось недостаточно, и в 1992 году пряжку ремня снабдили пороховым преднатяжителем. Его пиропатрон срабатывает вместе с эйрбегом и смещает пряжку назад, с силой прижимая седока к спинке сиденья. Иногда, впрочем, с такой силой, что у того ребра не выдерживают. Поэтому в 1996 году в катушку пришлось вмонтировать ограничитель натяжения, проскальзывающий при определенной нагрузке.
Эти два устройства, как и эйрбег, однократного действия. После аварии их придется менять. Это сложная, требующая специально обученного персонала и, увы, весьма недешевая операция.
В союзе с электроникой
Технический прогресс в XXI веке дошел до того, что автомобиль научился если не избегать столкновения, то хотя бы предвидеть его вероятность. Видеокамеры и радары сканируют пространство вокруг, мгновенно вычисляют расстояние до препятствия и скорость сближения с ним, делая выводы о ближайшей перспективе. Теперь появилась возможность не торопясь (то есть не за десяток, а за сотню миллисекунд) натянуть ремень безопасности без стрельбы в преднатяжителе. С этим может справиться электропривод. А после удара (и даже в случе если он не произошел) натяжение снова будет ослаблено. Это выгодно, кстати, и для утилизации автомобилей: не нужно приглашать «саперов» для «разминирования» всех взрывных устройств перед разборкой машины.
Но и этот новейший преднатяжитель уже перестал быть последним словом техники безопасности. Фирма Autoliv предложила свое, пневматическое, решение. В нем ремень натягивается сжатым воздухом, накачанным в ресивер специальным компрессором. Процесс длится около 0,36 с, причем для его запуска не нужны ни суперкомпьютер, ни радары, ни видеокамеры. Только высокочувствительный датчик удара. Но ведь с начала «торможения двигателем» в запасе у систем пассивной безопасности считанные миллисекунды, а никак не их сотни! Все верно. Только разработчики взяли на вооружение всезнающую статистику, она-то и рассказала, что в 75% случаев ДТП развивается по следующему сценарию. Сначала происходит легкий касательный удар, от которого эйрбеги не срабатывают, но автомобиль теряет управление и вылетает на встречную полосу или на обочину, где его уже, известное дело, поджидают КамАЗ или столб. Между этими событиями проходят целые доли секунды, и пневматический преднатяжитель успевает выполнить свою работу. А если второго страшного удара не будет, воздух просто стравится и натяжение ремня вновь ослабнет.
Автор этой статьи, к сожалению, не может похвастаться столь же значительным изобретением, как Нильс Болин, но тоже рассчитывает спасти если не миллион, то хотя бы около 200 000 жизней. Ибо примерно таков тираж «Вокруг света». И если каждый читатель начнет с уважением относиться к тонкой черной ленте с блестящей пряжкой, то игроков в русскую рулетку на наших дорогах заметно поубавится. Берегите себя и своих близких! И в этом призыве нет ничего личного. Только физика.
Алексей Воробьев-Обухов
Летящие над волнами
Фото: РИА «НОВОСТИ»
Когда в один из дней во второй половине 1960-х на стол директора Управления национальной разведки США легло очередное донесение с результатами дешифровки фотоснимков спутника-шпиона, он не поверил своим глазам. На одной из фотографий над водной гладью Каспийского моря летел огромный, длиной около 100 метров, аппарат совершенно неизвестной конструкции. Это был уже далеко не первый по счету экраноплан конструкции Ростислава Алексеева. Корабль-макет КМ до появления Ан-225 «Мрия» слыл самым тяжелым летательным аппаратом на Земле.
Подавляющее большинство американских экспертов усомнились в «русском чуде», приняв его за удачно проведенную мистификацию, целью которой было заставить Вашингтон понервничать и направить исследования в военной области в ненужном направлении. И если даже это не мистификация, то в любом случае, посчитали американские специалисты, такой большой корабль-самолет не может быть эффективным боевым средством, да и сама идея построения подобных аппаратов для военных целей, будь то транспортный экраноплан или же его вооруженный вариант, не имеет якобы никаких перспектив в обозримом будущем. Правда, были за рубежом отдельные инженеры, которые поверили в реальность «Каспийского монстра» и большое будущее экранопланов.
Морское судно или самолет?
В самой идее корабля-самолета не было ничего нового. Явление, получившее название экранного эффекта, было экспериментально выявлено еще в начале ХХ века — с приближением к экрану (поверхность воды или земли) аэродинамическая сила на крыле летательного аппарата увеличивалась. Авиаторы обнаружили: при заходе на посадку, в непосредственной близости от земли, пилотирование аэроплана зачастую серьезно усложнялось, казалось, что он как бы садится на невидимую подушку, не дающую ему коснуться твердой поверхности.
Естественно, что летчикам и авиаконструкторам такой эффект был вовсе не нужен, но нашлись и те, кто сумел рассмотреть за ним нечто большее — базу для нового направления в конструировании транспортной техники. Так и возникла в первом приближении идея создать летательный аппарат нового типа, экраноплан — от французских слов écran (экран, щит) и planer (парить, планировать).
Если же говорить научно-техническим языком, то экранопланы — это летательные аппараты, использующие при своем движении эффект увеличения аэродинамического качества ЛА (отношения коэффициента его аэродинамической подъемной силы к коэффициенту лобового сопротивления) за счет близости экрана (поверхности земли, воды и т. д.), обусловленный тем, что с приближением к экрану увеличивается аэродинамическая подъемная сила на крыле.
При этом Международная морская организация (IMO) относит сегодня экранопланы к морским судам, а их дальнейшим развитием стал экранолет, способный не только следовать на экране, но и оторваться от него и лететь на больших высотах, как обычный самолет.
Эффект экрана для «чайников»
Экранный эффект очень похож на эффект от воздушной подушки, на которой движутся соответствующие суда. Только в случае экрана эта подушка образуется путем нагнетания воздуха не специальными устройствами — расположенными на корабле вентиляторами, а набегающим потоком. То есть крыло экраноплана создает подъемную силу не за счет падения давления над верхней плоскостью, как у «нормальных» самолетов, а за счет повышенного давления под нижней плоскостью, создать которое возможно только на очень небольших высотах — от нескольких сантиметров до нескольких метров, в зависимости от размеров крыла и экраноплана. Причем у больших экранопланов высота полета «на экране» может достигать 10 и более метров. Чем шире и длиннее крыло и ниже скорость, тем сильнее эффект.
Опытный экраноплан — пилотируемая самоходная модель СМ-6, на которой отрабатывались технические идеи, ставшие базой для первого серийного экраноплана «Орленок». СМ-6 имел один маршевый двигатель, установленный на киле, и два стартовых, «поддувных», двигателя, Экраноплан СМ-2 был по строен по новой аэрогидродинамической компоновочной схеме — с низкорасположенным расположенных в носовой части корпуса «елочкой». Конструкция экраноплана — цельнометаллическая, клепаносварная
