Юный техник, 2003 № 04

БАДМИНТОН С МЕТЕОРИТАМИ

В космосе всегда есть опасность столкновения с метеоритами и космическим мусором. Поэтому все космические аппараты (КА) снабжены стационарными экранами, защищающими наиболее уязвимые узлы. Подобные экраны, в частности, установлены на Международной космической станции, функционирующей сейчас на околоземной орбите. Но они защищают не всю станцию, а потому всегда существует опасность нарушения герметичности корпуса.

Риск механических повреждений можно снизить с помощью подвижных экранов (ПЭ), система управления которыми заблаговременно реагирует на приближающуюся опасность. Принципиальная схема такого устройства, предложенная Павлом Бабиным из Самары, учащимся аэрокосмического лицея, показана на рисунке.

Предлагаемая защита предусматривает размещение двух экранов на подвижных стержнях. Благодаря четырем степеням свободы в пространстве они защищают любую точку КА, лежащую на поверхности двух сфер, образованных перемещениями экранов. Два угла определяют положение стержня, на котором установлен экран, и два угла — положение самого экрана, так как он устанавливается на стержне в сферическом шарнире.

Более того, анализ полученных формул расчета процессов соударения показал, что для снижения механического воздействия удара частиц на КА вектор ударного импульса должен проходить строго через центр КА — ПЭ. А так как при движении КА по орбите его скорость очень велика, то относительное изменение его движения после удара окажется небольшой. Воздействие же на вращательное движение системы отсутствует полностью, поэтому удар не скажется на функционировании систем ориентации и стабилизации КА. Чтобы обеспечить такое минимальное воздействие, необходимо ставить экран при соударении под заранее рассчитанным углом подобно тому, как поступают бадминтонисты, направляя волан в нужную точку игрового поля.

О ПОЛЬЗЕ УДАРНОЙ ВОЛНЫ

Каждой осенью отправляются братья Павлюшины — Гена, Витя и Сергей в тайгу на сбор кедровых шишек. Но шишковать, как они называют свою работу, не так просто. Кедр — высокое дерево с широкими, разлапистыми ветками. Иной год все они бывают густо усыпаны крупными шишками. Но поди-ка их достань. Сибиряки, правда, издавна наловчились сбивать шишки.

Подходит к стволу огромный детина и бьет по нему огромной деревянной колотушкой. Дерево сотрясается, шишки падают вниз. И все бы хорошо, только от таких ударов лопается кора, дерево начинает болеть, а урожайность на следующий год, конечно же, снижается.

Вот и подумал Геннадий: а нельзя ли обойтись без этого варварства? Зачем травмировать деревья, если колотушку может заменить… ударная волна? Взрывчатых веществ в стране накоплено немало, их даже периодически приходится уничтожать. Так нельзя ли изготовить мирные «гранаты» и с их помощью сбивать шишки с деревьев? Купил Гена несколько китайских ракет, которые мальчишки в крупных городах запускают в новогодние праздники. Разобрал их, заменил пиротехнический состав охотничьим порохом. А потом опробовал свое изобретение в лесу. Установил ракету на земле и запустил ее в небо между кронами высоких кедров. С шипением поднялась она чуть выше кроны и взорвалась. Ударная волна так тряхнула ветки, что шишки дождем попадали вниз. А дереву хоть бы что — ни одна ветка не надломилась.

ВЗРЫВАЮЩИЙСЯ… ПЕРЕЦ

Очистка стручкового перца — из тех несложных операций, механизировать которые, к сожалению, чрезвычайно сложно. Поэтому его очищают вручную. На консервных заводах, когда валом идет урожай, десятки, сотни женщин работают в три смены. Но часть продукта переработать все же не успевают — на заводах даже заложен процент отхода.

Александр Федченко из Краснодарского края с этим не согласен. Юный изобретатель считает, что весь урожай можно быстро переработать, причем без участия сотен резальщиц…

Первое его механическое приспособление выглядело так.

Стручки падают на пластинки, ориентируясь острыми концами вниз. В этом положении они фиксируются, нож надрезает мякоть, а захваты выдергивают внутреннюю часть стручка. Машина была бы вполне работоспособна, но сам изобретатель понимал, что решение черновое.

Дальнейший ход рассуждений Александра можно свести к следующему. Надо представить стручок как некое конусовидное пустое тело с пружинящими стенками, имеющее вогнутое донышко. Раз конус, значит, стенки у него прочнее, а наиболее слабое место — граница перехода дна и стенок. И рвать эту общую линию должен… сжатый воздух! Тогда не нужно стручок ориентировать, зажимать, надрезать. Нужно лишь засыпать спелые стручки перца в герметичный контейнер, причем, как попало, навалом. Контейнер наглухо задраивается, и поднимается давление. На стручке появятся трещины — конечно же, в самом слабом месте, вокруг плодоножки, где дно стручка сопрягается со стенками.

Сквозь трещины внутрь плода проникнет под высоким давлением воздух. Если теперь контейнер мгновенно открыть, стручки взорвутся. А поскольку самое слабое место — вокруг плодоножки, да к тому же оно еще дополнительно ослаблено трещинами, донышко вылетит, увлекая за собой все ненужные для консервирования внутренности.

Выпуск ПБ подготовили В.РОТОВ и В.ГУБАНОВ

ХОТЕЛ БЫ СТАТЬ КИБОРГОМ?

Прослеживая историю компьютеров от их появления и до нынешних дней, нетрудно заметить явное стремление конструкторов уменьшать их размеры и в то же время делать их все более «персональными» — постоянными помощниками и спутниками пользователя на все случаи жизни. Идут даже разговоры о вживлении компьютера в мозг пользователя. К чему же это может привести?

Киборг — вершина эволюции?

Писатели-фантасты подобное объединение живого организма и машины в единое целое обычно называют «киборгами» («кибер-организмами»). Правда, чаще всего речь в фантастических рассказах и повестях идет об электронно-механическом роботе, управляемом живым мозгом. Однако и в нашем варианте (живой организм с «добавлением» некоторого количества вживленной электроники) можно использовать то же название.

И это не пустые фантазии! Кевин Уорвик, профессор кафедры кибернетики Ридингского университета (Великобритания), стал первым на Земле киборгом, вживив себе подключенный к нервам руки сигнальный разъем для проведения экспериментов по вводу в компьютер передаваемых нервными импульсами ощущений. Такой же разъем, если верить некоторым публикациям, предполагается вживить и его жене Ирене, чтобы попытаться осуществить прямой обмен ощущениями.

Конечно, это лишь первый шаг. Однако, по заявлению специалистов Калифорнийскою университета, сделанному еще в 1995 году, возможно и создание совместно функционирующего «мозгокомпьютера».

На первый взгляд это кажется невозможным: слишком малы знания о работе мозга; более того, его структура во многом индивидуальна для каждого человека, так что если даже и удалось бы у одного добровольца-испытуемого точно найти, какой нейрон за что отвечает, то для другого все исследования пришлось бы проводить заново. Однако можно сделать гораздо проще — вводить в компьютер полную энцефалограмму, предоставив ему самому расшифровывать ее аналогично распознаванию текста или речи. Конечно, в этом случае придется достаточно долго обучать компьютер «понимать» мысли своего хозяина, равно как и, наверное, хозяину — воспринимать информацию от своего компьютера. В принципе, можно вживлять микрокомпьютер в мозг почти сразу же после рождения, тогда и человек, и компьютер будут обучаться вместе.