Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2011 № 02

На этом фоне и нам пришлось подтянуться. Недавно в России построены два ракетных катера проекта 12418. Это новейшие катера в многочисленном семействе кораблей типа «Молния». Их полное водоизмещение — 510 т, скорость — 39 узлов. Вооружение включает 16 противокорабельных ракет Х-35Э комплекса «Уран-Э» с дальностью стрельбы до 130 км и массой боевой части 145 кг. Ракеты способны поражать корабли разных классов, до крейсера включительно.

На рубеже нового тысячелетия Центральное морское конструкторское бюро «Алмаз» разработало проекты еще двух ракетных катеров — «Скорпион» (проект 12300) и «Катран» (проект 20970). На катерах обоих типов предусматривается размещение самых современных образцов оружия и вооружения, а также многоуровневое внедрение технологий малой заметности.

А теперь несколько слов о «Стерегущем», недавно спущенном на воду. Это малозаметный корвет проекта 20380. Архитектура его корпуса и надстройки отвечает всем требованиям stealth-технологий. Более того, надстройка выполнена из трехслойного стеклопластика, поглощающего сигналы радаров.

Большое внимание уделили конструкторы и акустической скрытности. Для снижения шума дизельные двигатели установлены на амортизированные платформы, а дизель-генераторы вообще «подвешены» ко второй палубе. В результате корвет стал, пожалуй, самым «тихим» кораблем отечественного флота. Зато сам «Стерегущий» хорошо слышит подводного противника. За время испытаний корвет ни разу не дал подводным лодкам приблизиться к себе для нанесения внезапного удара. А выпущенные субмаринами с большой дистанции торпеды своевременно обнаруживались и уничтожались.

Корветы проекта 20380 имеют модульную конструкцию. По желанию заказчика здесь могут заменяться ударные и зенитные ракетные комплексы, а также средства обнаружения, целеуказания и наведения.

Сейчас на Северной верфи строятся три корвета проекта 20380: «Сообразительный», «Бойкий» и «Стойкий». Сборка еще одного корабля этого семейства — «Совершенного» — завершается на Амурском судостроительном заводе.

ГОРИЗОНТЫ НАУКИ И ТЕХНИКИ

По рельсам — на Луну?

У этого изобретения довольно долгая и непростая история. Специалисты давно уже поговаривают о том, что пора заменить ракетные двигатели, взлетно-посадочные дорожки на аэродромах и даже локомотивы на железной дороге транспортными устройствами нового типа — рельсотронами. Как сделать самому модель рельсотрона, вы узнаете чуть позже. А для начала немного истории.

Началось же все с того, что еще в 1831 году британский ученый-самоучка Майкл Фарадей заметил: если вложить внутрь катушки, на которую намотано несколько витков провода, металлический сердечник, а потом пустить по обмотке импульс тока, сердечник пулей выскочит из сердцевины катушки, подталкиваемый силой Лоренца.

При этом направление линий магнитного поля определяется, как известно из школьною курса физики, по правилу буравчика: если ток течет в направлении от наблюдателя, линии поля направлены по часовой стрелке.

А направление силы Лоренца определяется правилом левой руки: если расположить руку по направлению течения тока так, чтобы линии магнитного поля входили в ладонь, оттопоренный под прямым углом большой палец укажет направление силы.

После Фарадея, предложившего на основе своего открытия прототип электромотора, очередной шаг сделал русский физик Борис Семенович Якоби. В 1834 году он изобрел линейный электродвигатель, который в отличие от обычного, обеспечивал не круговое движение ротора, а прямолинейное.

В 1901 году норвежец К.Брикланд получил патент на создание электромагнитной пушки, в принцип действия которой был положен все тот же соленоид. А вслед за ним русские инженеры Н. Подольский и М. Ямпольский предложили в 1915 году российскому правительству проект сверхдальнобойного орудия, которое, по идее, должно было посылать снаряд на 300 км силой электрического тока.

Далее, в 1916 году французы А. Фашон и К. Филлипле построили модель такой пушки, разгонявшей снаряды весом 50 г до 200 м. Вслед за ними подобные проекты в последующие десятилетия XX века попытались осуществить с разным успехом в Германии, Японии, СССР, США, но далее первых экспериментов дело ни у кого так и не пошло.

Лишь в 80-х годах прошлого столетия в Австралии был создан импульсный униполярный генератор, позволивший построить действующий образец пусковой установки, которая, по расчетам, способна посылать снаряды на 500 км. Причем с такой скоростью, что перед этими снарядами бессильна любая броня.

Работа над электромагнитными пушками идет и поныне. Как полагают американцы, наиболее реально создать в ближайшие десятилетия стационарные пушки береговой обороны и корабельную артиллерию. Англичане делают ставку на наземные мобильные системы; они хотят вооружить такими орудиями электрические танки, над созданием которых ныне работают.

Однако исследования, как и в былые времена, упираются в отсутствие источников энергии, способных не только обеспечить движение корабля или танка на протяжении боя, но и передать на орудие импульс в десятки мегаджоулей с периодичностью хотя бы раз в 2–3 минуты.

Кроме того, дульная скорость снаряда в электромагнитной пушке прямо пропорциональна длине дула и подаваемому току. Поэтому катапульты имеют длину не менее 10 м, а энергетическую систему можно разместить разве что на большом корабле. О боевых же электромагнитных ружьях речь пока всерьез не идет.

Некоторые специалисты полагают, что первоначально надо создавать не электромагнитные пушки, а так называемые рельсотроны, которые могут найти себе применение в сугубо мирных целях. Например, сотрудники Федерального центра двойных технологий «Союз», ГНЦ РФ ТРИНИТИ, НИИФА имени Ефремова и Курчатовского института работают над созданием системы предварительного электродинамического разгона ракет с целью увеличения их полезной нагрузки.

Пока образец разгонной секции представляет собой гигантскую индукционную катушку с размерами внутреннего канала 1,5x2 м. Ускорительный комплекс будет состоять из набора секций длиной по 10–20 м каждая. И к каждой из них необходимо подвести коммутируемый импульс от накопителя, состоящего из батареи сверхпроводящих конденсаторов. В итоге общая длина комплекса составит около… 4 км!

Планируется, что рельсотроны будут разгонять космические аппараты, заключенные в специальные капсулы, до скорости 2 км/с. А дальше включатся собственные ракетные двигатели аппарата. С одной стороны, такая схема позволит вдвое снизить стоимость доставки полезного груза на орбиту. С другой — колоссальные перегрузки (до 60 g), действующие на космический аппарат при старте, не способны выдержать ни люди, ни оборудование спутников и ракет.

Публикацию подготовил В. САВОСИН

ПРЕМИИ

Применимы каждый день

Нобелевская премия по химии за 2010 год присуждена ученым из США и Японии «за реакцию кросс-сочетания при органическом синтезе с использованием палладия в качестве катализатора». Лауреатами стали 79-летний Ричард Хек, 75-летний Эйити Нэгиси и 80-летний Акира Судзуки.

Лауреаты Нобелевской премии по химии (слева направо): Ричард Хек, Эйити Нэгиси, Акира Судзуки.

В своем решении Нобелевская академия отметила, что исследователи, работая независимо друг от друга, изучили реакции органического синтеза, которые в присутствии палладиевого катализатора образуют перекрестные связи. Говоря научным языком, в реакции кросс-сочетания атомы углерода из разных молекул создают между собой так называемую С-С-связь. Образуется как бы двойная молекула, которая сочетает в себе свойства тех, которые оказались в подобном кросс-соединении.

Теперь эти реакции известны по именам их первооткрывателей. Реакция Хека, реакция Нэгиси и реакция Судзуки лежат в основе технологий, которые используются в промышленности для синтеза самых разных химических соединений — от пластмасс до жидких кристаллов, от лекарств до пестицидов.

Ну, а проще суть дела можно объяснить так. Органическая химия, как известно, основана на реакциях углерода. Этот элемент является не только фундаментом органики во всех ее проявлениях, но и служит основой промышленности, которая обеспечивает нас медикаментами, удобрениями, пластиками, полупроводниками…

Чтобы получить все эти соединения, химики должны сблизить атомы углерода так, чтобы они образовали прочные связи. Однако углерод — это довольно инертный химический элемент, который не так уж охотно вступает в химические взаимодействия. А потому химики изо всех сил изобретают всевозможные приемы, повышающие реакционную способность углерода.