Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2013 № 06
Данные из космоса покажут существование темной субстанции без подземных столкновений и высокотемпературных взрывов. А 600 специальных компьютеров, разработанных российскими учеными, которые автономно работают в условиях повышенной космической радиации, обрабатывают весь массив поступающей информации.
«Темная материя сюда сама не летит, так как с ней что-то происходит, от чего и возникают другие частицы, которые мы регистрируем, например, позитроны, — полагает Алексей Лебедев, профессор Массачусетского технологического института. — И неплохо было бы во всем этом разобраться…»
Проект рассчитан на 16 лет — таков срок запрограммированного износа электроники, которая сейчас работает на орбите. Обработанная орбитальными компьютерами информация уже начала стекаться в Хьюстон.
Если темную материю, которая теоретически связывает собой Вселенную, не обнаружат, физические законы придется пересмотреть. Если существование субстанции подтвердят, человечество может получить неиссякаемый источник энергии и возможность путешествия по всей Вселенной.
С. НИКОЛАЕВ
ВЕСТИ ИЗ ЛАБОРАТОРИЙ
Стрельба вихрями
Представьте себе, летит эскадрилья бомбардировщиков. Они уже приблизились к цели. Еще несколько минут, и самолеты начнут освобождаться от своего смертоносного груза. Но что это? Одна за другой они начинают падать вниз, словно птицы с поломанными крыльями.
Таким видел применение своего изобретения — Windkanone, ветровой, а точнее, вихревой пушки — австрийский изобретатель, доктор И. Циппермайер.
Придуманная им установка должна была создавать искусственные вихри, которые направлялись на цель и разрушали ее. Доктору Циппермайеру даже удалось создать действующую модель установки, которая при испытаниях на артиллерийском полигоне у города Хиллерслебена в апреле 1945 г. вдребезги разнесла деревянный сарайчик на расстоянии 185 м от нее. Немцы начали было даже сооружать пушку полного размера, но испытать ее им уже не удалось — Вторая мировая война закончилась.
Впрочем, Циппермайер был не одинок в своем желании создать некое удивительное средство борьбы против авиационных налетов. Примерно то же предлагал в 1941 году, перед самым началом войны, инженер А. Фадеев.
Как известно, энергия может быть передана на сравнительно большое расстояние с помощью упругих колебаний твердых, жидких и газообразных тел, пояснял Фадеев. Человек в своей практической деятельности широко пользуется этим видом энергии: человеческий голос, звучание музыкальных инструментов, звуковая сигнализация — все это упругие колебания материальной среды. В технике эти колебания обычно встречаются в виде вибраций зданий, сооружений, машин и являются злом, с которым борются конструкторы.
Колебания, возбужденные в одном теле, легко передаются ко второму, от второго к третьему…
Словом, Фадеев предлагал атаковать воздушные армады противника с помощью мощного вибратора, настраивая его при этом на частоту упругих колебаний самолета. В итоге под действием резонанса боевая машина развалится в воздухе на куски.
Сеть подобных станций, расположенных в определенном порядке у границы, по мысли автора, должна была создать непреодолимую для вражеских самолетов завесу. Однако до боевого применения такого оружия дело не дошло — в стране не оказалось вибраторов необходимой мощности. Да и война была уже на пороге…
Тем не менее, как видите, идея Фадеева была подхвачена и по-своему развита в Германии. А когда после войны остатки непонятной установки были обнаружены союзниками, они, видимо, продолжили опыты в данном направлении. Тем более что вскоре выяснилось: в лаборатории доктора Циппермайера велись также работы и над Luftkanone — «воздушной», по существу, «звуковой пушкой». В ее рабочей камере сжигалась воздушно-метановая смесь, и получалась серия быстро следующих друг за другом взрывов, волны которых направлялись «звуковыми отражателями» в небо. В результате образовывался пронзительный шум, который вроде бы на близком расстоянии был смертельным для животных и действовал угнетающе на людей на расстоянии до 275 м.
Но и у воздушной пушки оказались те же ограничения, которые были присущи вихревой: создать разрушительные аффекты на больших высотах для поражения летающих целей оказалось невозможно.
На том, казалось бы, можно было успокоиться. Но в 1990-х годах прошлого века дирекция по нелетальному оружию морской пехоты США пожелала получить некую установку, которую можно быстро установить на бронетранспортер вместо автоматического гранатомета Мк19. Среди прочих предложение поучаствовать в конкурсе получила лаборатория ARL, которая в итоге и сделала необычный образец.
Если говорить упрощенно, суть тут такова. Из сопла выбрасывается небольшое количество поражающего вещества (например, слезоточивого газа), которое под действием выбрасывающего его воздушного потока сворачивается в тороидальный вихрь и летит к цели. За способ доставки химиката в цель новая система была названа «пушкой на вихревых кольцах» (Vortex ring Gun — VRG).
Преимущества такой схемы перед другими таковы.
Механизм оказался весьма прост в изготовлении. В качестве генератора давления можно использовать любой подходящий механизм. К примеру, в ARL соорудили первый экземпляр пушки на вихревых кольцах на основе простого мотоциклетного двигателя. Импульсно движущийся выбрасывающий газ отбирался прямо из его выхлопной трубы.
Кроме того, такое оружие несложно использовать. К заборному устройству газовой пушки присоединяется баллон с поражающим веществом, заводится мотор — и можно начинать «обстрел».
Причем, благодаря особенностям своей конструкции, VRG может посылать кольца слезоточивого дыма с гораздо большей точностью, нежели простые струйные распылители или дымовые гранаты.
Для управления кольцами за «дулом» пушки имелся специальный кольцевой распылитель с множеством маленьких отверстий. При нажатии на гашетку клапан резервуара с химикатом открывался — и отрава через распылитель подавалась в поток выхлопных газов от мотоциклетного двигателя.
Опыты на первом «кустарном» экземпляре VRG доказали, что подобная система работает исправно. Однако заказчика «чудо-оружие» не устроило. Пушка на вихревых кольцах оказалась слабовата.
Конструкторам ARL пришлось снова приниматься за работу. В результате очередных изысканий появился специальный набор для превращения автоматического гранатомета в пушку на вихревых кольцах. Для этого зарядную ленту Мк 19 снаряжали холостыми патронами, а в ствол вставляли специальный агрегат подачи распыляемого вещества.
Рассматривалось два варианта боепитания химикатами: один подразумевал размещение газа или жидкости прямо внутри ствольного аппарата, а другой — подачу из отдельного баллона по шлангу. В остальном принцип действия модернизированного гранатомета остался прежним — пороховые газы, проходя через сопло, увлекали за собой распыляемый химикат и образовывали вихревое кольцо, которое двигалось в сторону цели. Благодаря конфигурации сопла, устанавливаемого в стволе, отдачи от холостых выстрелов было достаточно для работы автоматики Мк 19.
Схема вихревой пушки (вверху). Варианты выполнения апертуры (внизу).
И все же заказчика не устроила и такая версия VRG. Проект был закрыт, а исследования по теме стрельбы вихревыми кольцами продолжились в других лабораториях. На данный момент американские ученые из нескольких научных организаций, экспериментируя с конфигурацией сопел, скоростью выбрасывающего потока и параметрами выбрасываемого вещества, достигли определенных успехов. Так, современные экспериментальные VRG могут посылать вихревые кольца диаметром до 2–2,5 дюйма (5–6,5 см) со скоростью до 150 м/с. В перспективе планируется создать даже ручное оружие, работающее по такому принципу.
А пока суд да дело, аналогичное устройство запатентовано американской же инновационной компанией Battelle. Оно должно найти применение и в полиции, и у пожарных, и даже у дезинсекторов. Работает оно, как и другие вихревые камеры, пуская быстрый поток воздуха (или другого газа) вдоль по полому цилиндру.
Трение слоев газа о внутренние стенки цилиндра замедляет их, в результате чего в потоке возникают завихрения. Покидая цилиндр, газ выходит уже «бубликами», способными довольно устойчиво сохранять свою форму в полете.
Если вместо обычного воздуха использовать ионизированный, такое «оружие» может чрезвычайно помочь пожарным: эти вихри способны задержать микрочастицы дыма, заставят их быстро оседать, облегчая борьбу с огнем. Если в качестве газа использовать пестицид, «вихревая пушка» станет эффективным средством борьбы с селькохозяйственными вредителями. Также может использоваться «пушка» и для разгона демонстрантов — если «стрелять» вихрями слезоточивого газа.
