Журнал «Компьютерра» № 17 от 8 мая 2007 года - Компьютерра

КАФЕДРА ВАННАХА: Парадоксы механики: машина Дина и гравилет Белецкого

Автор: МИХАИЛ ВАННАХ

Тема номера в «КТ» #683 была посвящена современной космической баллистике. Представляется уместным вспомнить несколько парадоксов, имеющих прямое отношение к этой теме. Главный из них – 4 октября 1957 года.

СССР, уступающий США по экономическому и технологическому развитию, совершил небывалое – создал искусственное небесное тело. В результате даже в карманных словариках английского языка начала шестидесятых наряду с вкусным vodka и пугающим cossack поселилось прогрессивное, а ныне забытое sputnik. Но забытое теперь. А тогда было не до смеха – американцы, по словам бывшего директора Библиотеки Конгресса Дэниеля Бурстина, были уверены, "что коммунизм не может победить демократию в области науки и техники, где свободная конкуренция идей сулила прогресс". А тут – над Америкой нависла зловещая тень "Интеграла", космического корабля из антиутопии Замятина "Мы", его гениального Строителя, которым в реальности выступил безымянный пока Сергей Королев, "шарашечный зек".

"Пирл-Харбор американской науки" – злорадствовала токийская "Иомиури". "Спутник ставит Америку перед лицом новой и ужасающей военной опасности" – паниковал сенатор Ричард Рассел. И кому же Свободный Мир доверил руководство космической гонкой? Вернеру фон Брауну. Феодальный титул – барон. Чин в СС – штурмбанфюрер. И опыт применения рабского труда – наибольшее число жертв V-2 составили пленные-"кацетники", тысячами умиравшие в штольнях производившего ракеты подземного лагеря "Дора". Очень славная биография для руководителя космической программы страны, стержневым событием в истории которой является Гражданская война против рабства…

А поскольку по понятным мотивам ВСЮ правду о том, кому суждено было привести человека на Луну, медиа сказать не могли, на поверхность выплеснулась всевозможная пена. И видное место в этом потоке помоев играла машина Дина. Дело в том, что страховой агент из Вашингтона, округ Колумбия, Норман Л. Дин (Norman L. Dean) получил еще 13 июля 1956 года американский патент (U.S. Patent 2 886 976) на "System For Converting Rotary Motion Into Unidirectional Motion", "систему преобразования вращательного движения в однонаправленное". И вот это-то замечательное устройство и было решено использовать для преодоления советского лидерства в космосе.

Правда, пионером этого выступил Джон Кэмпбелл, редактор журнала научной фантастики Astounding Science Fiction в июньском номере которого за 1960 год и была помещена рекламирующая машину Дина статья "The Space Drive Problem". Кэмпбелл уверял, что лично проверил возможность машины Дина с двигателем от электродрели в четверть лошадиной силы создавать однонаправленное усилие в 18 фунтов.

А потом купились и СМИ отечественные, несмотря на наличие цензуры и рецензирования. В №10 за 1962 год в журнале "Изобретатель и рационализатор" появилось фото странного вида механизма, парящего над столом. В подписи под снимком было об изобретении машины, создающей тягу неуравновешенной силой инерции при вращении системы эксцентриков.

Вникать в детали старой поделки нет смысла. Эксцентрики на оси микромоторчика придают мобильникам мистическую способность бегать по столу. На таком принципе работают компактные катки для асфальта и совсем маленькие – для газонов. Но это – вибровызов, виброуплотнение. Работа в контакте с внешней средой. А изобретатели "безопорных двигателей", а в СССР на этом поле отметился В. Толчин [Толчин В.Н., Инерцоид. Пермское книжное издательство, 1976], пытались заставить работать силы инерции, суммируя и уравновешивая их различными способами. Забыв, что силы инерции всего лишь математическая абстракция. И что больше двух столетий назад сын шлюхи и сапера, подкидыш, великий механик, математик и философ Жан д’Аламбер сказал: "Тело не может само себя привести в движение, потому что нет никакого основания к тому, чтобы оно двигалось предпочтительнее в одну сторону, чем в другую". В безопорной среде ни машина Дина, ни прочие инерцоиды двигаться не могут.

Но тут мы подходим к самому интересному из парадоксов. Оказывается, методы самой что ни на есть точной науки – небесной механики, – применимы для создания устройства способного к безопорному движению. Описано оно Владимиром Васильевичем Белецким в книге "Очерки о движении космических тел" [Белецкий В.В. "Очерки о движении космических тел", М., 1977]. И устройство это по праву может быть названо гравилетом. Предложенное Белецким и Гиверцем [Белецкий В.В., Гиверц М.Е., О движении пульсирующей системы в гравитационном поле. Космические исследования, т.5, №6, 1967], оно использует эффект протяженности находящегося на орбите тела. В том случае, если оно представляет собой не материальную точку, а гантель с ручкой, перпендикулярной направлению на центр масс, то сила, воздействующая на такую систему МЕНЬШЕ силы, воздействующей на материальную точку. Пульсации гантели могут по спирали перевести ее на другую орбиту. Безопорное движение? Отнюдь! Внутренние силы взаимодействуют с ВНЕШНИМ гравитационным полем. Тело приводит себя в движение, взаимодействуя именно с ним. Так что работоспособность парадоксальных механизмов зависит от корректности использования абстракций науки.

TERRALAB.RU: Железный поток

Автор: Сергей Леонов

Еще одна модель анонсирована в линейке eXPRESs. От R400 она отличается платформой – в данном случае используется Intel Santa Rosa (новость, видимо, готовилась заранее, так как несколько недель назад эта платформа получила официальное название Intel Centrino Pro). Индекс R означает, что модель относится к категории мэйнстрима. Экран с диагональю 15,4 дюйма и разрешением 1680х1050 (WSXGA+) сделан с использованием технологии Fine Bright, а графическая подсистема базируется на nVidia GeForce 8400M (128 Мбайт) или 8600М (256 Мбайт) в зависимости от конфигурации. Модель R500 оснащается встроенной веб-камерой 1,3 Мп с фирменной функцией LG Smart Cam для организации видеоконференций и осуществления видеозвонков. Аудиоподсистема поддерживает технологии SRS WOW HD и XTS Pro Sound System с возможностью подключения сабвуфера. Благодаря технологии Intel Robson уменьшается время загрузки приложений, время перехода из режима «сна» в рабочий режим, а также уменьшается энергопотребление и, как следствие, увеличивается время автономной работы. Есть, разумеется, и беспроводные адаптеры Bluetooth и WiFi (подробности не указываются, но в Centrino Pro должен поддерживаться протокол 802.11n в его черновом варианте). Ноутбук оснащается расширенной цифровой клавиатурой. Ожидаемая цена в рознице – от $1500.

Матрица 1/2,5” Super HAD CCD, 6,043 Мп. эфф.

Объектив Carl Zeiss Vario-Tessar f=38–114 мм экв., F3,5–4,3

Стабилизатор изображения оптический, Super SteadyShot

Чувствительность Auto/80/100/200/400/800/1000

Формат видео MPEG4 (около 30 кадров/с)

Внутренняя память 2 Гбайт (часть используется для управления данными)

Карты расширения MS, MS Duo, MS PRO Duo

Дисплей 3,5” TFT Xtra Fine LCD (921K точек)

Время включения 4,2 с

Ресурс батареи 280 снимков/140 минут видео

Габариты 93,3x71,7x25,3 мм

Вес 204 г (без аксессуаров)

Наконец-то до производителей дошло, что снабжать камеру встроенной памятью на два кадра не только издевательство, но и не имеет смысла из-за резко дешевеющих карт. В эту модель встроено сразу 2 Гбайт (использовать их, правда, целиком не удастся, ибо "некоторый объем" отдается под управление данными). Кроме памяти новинка может похвастаться дисплеем размером 3,5 дюйма с солидным разрешением и первым среди камер Sony беспроводным адаптером. В целом же это карманная камера с шестимегапиксельной матрицей, трехкратным зумом и автоматическими режимами съемки. Из инноваций можно отметить интеллектуальную сортировку снимков по папкам (по "событиям"): оценивается частота и время съемки в течение дня; интеллектуальный поиск кадров с учетом сходных цвета, сюжета и наличия на снимке лиц; режим Hand-held Twilight, который собирает финальный кадр из нескольких последовательных при помощи процессора обработки изображения. Ориентировочная цена – 19 500 рублей.

Новое семейство 3,5-дюймовых накопителей ориентировано в первую очередь на бытовые устройства с возможностью записи потокового контента – цифровые телеприставки, персональные средства видеозаписи, IP-шлюзы и неспециализированные системы видеонаблюдения. Диски отличаются повышенной надежностью (обещано до 1 млн. часов MTBF – это больше, чем у обычных накопителей для настольных компьютеров), низкой рабочей температурой, бесшумностью и небольшим энергопотреблением и выпускаются в вариантах от 80 до 500 Гбайт. Специальная рампа для парковки головок повышает ударопрочность устройства в нерабочем состоянии. Разработанная Western Digital система профилактического нивелирования износа (Preemptive Wear Leveling, PWL) регулярно проводит коромысло с блоком головок над всей поверхностью диска, что помогает уменьшить неравномерность износа поверхности, часто встречающуюся в накопителях, работающих в системах аудио– и видеозаписи. Технология WD IntelliSeek прогнозирует оптимальное время поиска секторов. Движение головок контролируется таким образом, что головка подходит к следующему сектору точно в нужный для чтения фрагмента данных момент, вместо того чтобы быстро занять нужное положение, а затем ждать, когда под ней окажется искомый сектор. Такое плавное передвижение головок позволяет сократить энергопотребление "более чем на 60% по сравнению с обычными жесткими дисками (осталось только понять, что компания имеет в виду под "обычными"), а также снизить уровень шума при поиске и уменьшить вибрацию. Верхняя крышка из нержавеющей стали, изготовленная методом многоэтапной формовки, и литой корпус делают диски серии AV еще более тихими. Другая технология – SilkStream – позволяет работать одновременно с двенадцатью потоками высокого разрешения (при размере блока 2 Мбайт на поток) в рамках стандартной спецификации ATA или с шестнадцатью потоками стандартного разрешения (что такое в терминах WD «стандартное» и «высокое» разрешение, опять же не уточняется). Накопители можно приобрести через дистрибьюторскую сеть компании, о ценах не сообщается.