Юный техник, 2008 № 08 - Журнал «Юный техник»

Пройдут недели, а может, и месяцы, пока бур достигнет воды и в нее будет выпущен маленький подводный зонд. «Гидробот» начнет свое путешествие в водных глубинах, освещая себе путь мощным прожектором. Предполагается, что он сможет действовать в радиусе 800 м от «Криобота».

Миниатюрная телекамера и химические датчики будут искать следы жизни. Пробы воды поступят в экспресс-лабораторию, которая определит, имеются ли в жидкости вещества, необходимые для жизни — углерод, азот, фосфор и сера. При необходимости эта лаборатория может выполнить даже люминесцентный анализ на наличие в воде ДНК.

Помимо этого, на «Гидроботе» установят подводный микрофон, который позволит прослушивать звуки вулканической активности, термометр и сканирующий гидролокатор. Возможно, взятые пробы будут доставлены на «Криобот» для более подробного анализа.

Технологии, которые станут применяться в будущей экспедиции, прежде пройдут тщательные испытания на подледном озере в Антарктиде, где, по мнению ученых, условия близки к существующим на Европе.

В октябре нынешнего, 2008 года здесь, в озере Бонни, планируется испытание космической субмарины Endurance — прототипа будущего «Гидробота». На 2009 год планируется еще одно погружение, возможно, уже в озеро Восток.

Об озере Восток мы уже писали (см. «ЮТ» № 2 за 2008 г.). Поэтому несколько слов об озере Бонни. Оно имеет 4 км в диаметре, до 40 м в глубину и укрыто слоем льда толщиной около 4 м. Ученые пробурят ледяной панцирь с помощью экспериментальной установки, использующей в качестве бура струю горячей воды. Оказавшись подо льдом. Endurance составит трехмерную карту озера и смежных с ним ледников. Параллельно бортовые анализаторы будут исследовать воды на предмет наличия микроорганизмов.

Endurance будет плавать у самой поверхности, чтобы не потревожить обитателей озера шумами винтов аппарата. Первые девять часов лодка будет работать полностью автономно, не получая никаких указаний со стороны людей. Ну, а затем, по мере надобности, программа исследований может быть скорректирована.

С. СЛАВИН

СОЗДАНО В РОССИИ

Текстильщики в космосе

Испокон века портные решают задачу, как поизящнее обернуть тканью или кожей человеческую фигуру. Сейчас в решении подобных задач принимают участие математики и технологи. И речь не только об одежде. Впрочем, обо всем по порядку.

Одним из первых в мире задачу покрытия геометрических тел сложной формы тонкой пленкой попытался решить знаменитый российский математик П.Л. Чебышев. Говорят, когда в 1856 году он решил прочесть популярную лекцию на эту тему, в зале собралось столько народу, что, как говорится, яблоку было негде упасть.

В первых рядах присутствующих оказались все самые модные портные Петербурга. Однако уже после первой фразы лектора: «Давайте для простоты представим, что человеческое тело представляет собой идеальный шар», — большинство из них встали со своих мест и направились к выходу. Уж кто-кто, а они прекрасно знали, что если тела их клиентов и приближаются иной раз к шару, то все равно они далеко не идеальны.

Как показало дальнейшее развитие нашей истории, тогда все поторопились. Профессор Чебышев поспешил обнародовать свою теорию, не доведя ее до практического применения, а портным стоило все же дослушать профессора.

Впрочем, проку от его теории было и в самом деле тогда немного. Должно было пройти более полувека, прежде чем математические методы постепенно стали проникать в портняжное ремесло. В немалой степени тому способствовала индустрия массового пошива. Сначала математики помогли портным разобраться, лекала каких размеров и ростов они должны иметь в своем арсенале, чтобы в магазине готового платья каждый человек мог подобрать себе одежду по фигуре.

Потом с помощью математиков портные стали разрабатывать системы автоматического, в том числе и лазерного, обмера клиентов, постепенно отказываясь от традиционного портновского сантиметра.

Наконец, в последние десятилетия дизайнеры стали подсказывать кутюрье, как нужно кроить, чтобы разрабатываемая ими одежда была не только модной, но и технологичной — прежде всего содержала поменьше швов. И сейчас, например, на кафедре технологии швейного производства Московского государственного университета дизайна и технологии (МГУДТ), которой руководит профессор Е.Г. Андреева, можно увидеть трикотажные платья, у которых вообще нет ни единого шва. Более того, тканые технологии постепенно проникают и в такие отрасли производства, где раньше об их применении никто и слыхом не слыхивал. Взять хотя бы… авиацию.

Конструкторы первых «летающих этажерок» обтягивали их перкалью — тканью, которая была создана текстильщиками специально для авиаторов. Затем, правда, деревянно-тряпичные аэропланы превратились в дюралевые самолеты. Потом в ход пошли титановые сплавы. Казалось, период сотрудничества с текстильщиками современные авиационные технологи должны забыть. Да не тут-то было! Сейчас все чаще слышишь, что материаловеды предпочитают металлическим сплавам композитные материалы.

Композиты ведь по своей природе зачастую представляют собой переплетения углеродных нитей, залитых синтетическими смолами. И при работе с ними вполне может пригодиться опыт и идеи, накопленные текстильщиками. Еще в 80-е годы прошлого столетия теплозащиту для космического самолета «Буран» совместно разрабатывали химики, материаловеды, технологи и… текстильщики, которые помогали «посадить» теплозащитные плитки на корпус «Бурана» так, чтобы они не ухудшали его аэродинамических качеств.

Последние десятилетия композиты с уникальными свойствами все шире используют и в конструкциях экспериментальных самолетов. Вспомните хотя бы самолет с крыльями обратной стреловидности С-37 «Беркут». Детали этих крыльев, а также хвостового оперения и фюзеляжа изготовлены из композитов.

Затем композиты стали использовать и в гражданской авиации. Закрылки, обрамления оконных иллюминаторов и еще некоторые части самолетов теперь делают из композитов, используя тканые технологии. А вскоре ткаными будут и целые самолеты. Уже готова модель самолета, корпус которого соткан без единого шва.

Монопланы и бипланы можно будет заказывать примерно так же, как мы сегодня заказываем однобортный или двубортный пиджак.

Не забывают текстильщики и о космосе. Еще одна разработка МГУДТ — перчатки нового образца скафандров для выхода в космос. В новых перчатках сгибать пальцы намного легче. Это можно считать началом создания скафандров нового поколения, ведь в старых трудно не только сделать шаг, но даже согнуть руку.

Более того, чрезмерный объем скафандра едва не привел к трагедии во время первого выхода в космос Алексея Леонова. После того, как он вышел через шлюз, скафандр его раздуло так, что вернуться обратно ему удалось лишь с великим трудом. Алексей Архипович был вынужден сбросить давление внутри скафандра до критического и буквально втиснул себя обратно в корабль, подтягиваясь на руках.

Конструкторы космической одежды обо всем этом отлично осведомлены. По словам заместителя главного конструктора НПП «Звезда» Сергея Федоровича Позднякова, попытки создания скафандра, который бы не изменял своего объема в космическом вакууме, предпринимались еще в конце 60-х годов прошлого столетия.

Чего уж только специалисты не придумывали! Дело доходило даже до того, что были попытки создания цельнометаллических скафандров, наподобие тех костюмов, что носили средневековые рыцари. Однако такой скафандр получается громоздким и неудобным, надеть его можно лишь с посторонней помощью, а подвижность опять-таки оставляет желать лучшего.

В итоге пришлось остановиться на комбинированной схеме кирасного типа. Жесткие вставки в скафандр есть лишь в районе грудной клетки, а рукава и штанины выполнены мягкими, чтобы их можно было сгибать. Кроме того, в тех же «Орланах» предусмотрена возможность регулировать длину этих элементов, чтобы одним и тем же скафандром могли пользоваться люди разного роста.

В итоге получилась в общем-то неплохая конструкция, которой ее разработчики заслуженно гордятся.

К настоящему времени выпущено пять модификаций «Орланов», в которых совершено уже более 120 парных выходов в космос общей продолжительностью свыше 1000 часов. Причем даже американские астронавты вовсе не прочь надеть именно «Орлан», поскольку влезть в него (космонавты говорят «войти», поскольку действительно входят в скафандр через люк на спине) проще, чем в американский аналог, и работать несколько легче.

Сейчас идет работа над созданием скафандров, сотканных без единого шва на кевларовом каркасе. Они позволят космонавтам двигаться намного свободнее, чем современные.