100 ВЕЛИКИХ ЧУДЕС ТЕХНИКИ
М.: «Вече», 2001
ISBN 5-7838-1013-4
Scan, OCR: ???, SpellCheck: Chububu, 2007
Лучшие достижения человеческой цивилизации могут вызывать только восхищение могуществом разума человека и искусными деяниями человеческих рук. Перед читателями откроется мир чудес техники, заставляющий усомниться в словах Эйнштейна, что процесс научных открытий — это непрерывное бегство от чудес.
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
НАУКА И ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Конвертеры
Дуговые электроплавильные печи
Прокатные станы
Солнечные электростанции
Ветроэлектростанции
Ядерные реакторы на быстрых нейтронах
Термоядерная установка
Первая океанская электростанция
Печатные машины
Зерноуборочные комбайны
Микромеханика
Фуллерены
Сканирующий зондовый микроскоп
Микроскопы на поверхностных плазмонах
Ускорители заряженных частиц
Голография
Тепловизорная диагностика
Сверхглубокое бурение скважин
Глубоководный обитаемый подводный аппарат «Мир»
Ледокол «Арктика»
Волоконно-оптические линии связи
Навигационная система GPS
Нейрокомпьютеры
Суперкомпьютеры
МЕДИЦИНА
Люстра Чижевского
Искусственные органы человека
Томографы
Лазер-хирург
Биочип
«Генное ружье»
СООРУЖЕНИЯ
Плотины
Судоходные каналы
Транссибирская магистраль
Мост Голден-Гейт
Туннель под Ла-Маншем
Башня Си-Эн Тауэр в Торонто
Шанхайский банк
Аэропорт Кансай
Мост Сэто-Охаси
Отель «Бурдж-эль-Араб»
КОСМОС
Ракета-носитель «Протон»
Космический корабль «Союз»
Космический корабль «Апполон-11»
Луноход-1
Автоматические межпланетные станции «Вояджер»
Космический корабль многоразового использования «Шаттл»
Орбитальная станция «Мир»
Телескоп «Хаббл»
Космическая лаборатория «Марс патфайндер»
Международная космическая станция
Космодромы
Морской старт
Электромагнитный двигатель
ВООРУЖЕНИЕ
Автомат Калашникова
Современные танки
Многофункциональный истребитель С-37 «Беркут»
Стратегический бомбардировщик B-2
Вертолет КА-52 «Аллигатор»
Самолет дальнего радиолокационного обнаружения «Боинг» E-3
Самая мощная бомба
Управляемые авиационные бомбы
Атомные авианосцы типа «Нимиц»
Атомные подводные лодки
Противокорабельный комплекс «Москит»
Межконтинентальные баллистические ракеты
Зенитно-ракетный комплекс С-300
Системы противоракетной обороны
Несмертельное оружие
ТРАНСПОРТ
Современные аэростаты
Сверхзвуковой пассажирский лайнер «Конкорд»
Транспортный самолет «Руслан»
Самолет «Вояджер»
Пассажирский лайнер «Боинг-777»
Многоцелевой самолет-амфибия Бе-200
Океанские яхты класса W-60
Суда на воздушной подушке
Экраноплан
Современные круизные лайнеры
Электровоз ВЛ85
Высокоскоростной поезд TGV
Магнитопланы
Метрополитен
Современный легковой автомобиль
Автомобили на альтернативном топливе
Машина «Формулы-1»
Реактивный автомобиль TRUST SSC
Современные велосипеды
Современные мотоциклы
БЫТОВАЯ ТЕХНИКА
Домашние роботы
Цифровая фотокамера
Современные часы
Цифровое спутниковое телевидение
Современные телевизоры
Принтеры
Сканеры
Сотовая связь
«Умный дом»
Карманный компьютер
Мобильный интернет
MP3-плейер.
Введение
«Техника, — по определению «Энциклопедического словаря юного техника», — это совокупность устройств и приемов, применяемых человеком в производственной и непроизводственной деятельности для облегчения и ускорения трудовых процессов, техника — это машины, станки, приборы, инструменты и др., это здания и сооружения, дороги и каналы, средства общественного транспорта; это и непроизводственное оборудование и инструменты: коммунальное оборудование, холодильники, кухонные и стиральные машины, пылесосы; средства транспорта и связи личного пользования и т.д. К понятию "техника" относится и технология: совокупность наиболее эффективных приемов, методов, способов использования оборудования и других технических средств для обработки сырья, материалов и изделий и получения полуфабрикатов и готовой продукции».
Уже самые древние люди умели делать простейшие технические приспособления. Постепенно, вместе с развитием техники, изменялся и сам человек. Особенно значительные изменения произошли в XX веке. Очевидно, что развитие техники с каждым годом идет все быстрее. Такое ускорение технического прогресса несет человеку не только радости, но и создает множество проблем, нередко очень серьезных.
Как считает Алоиз Хунинг, профессор Дюссельдорфского университета: «Задача техники — преобразовывать природу и мир человека в соответствии с целями, поставленными людьми на основе их нужд и желаний. Лишь редко люди могут выжить без своей преобразующей деятельности. Без техники люди не смогли бы справиться с окружающей их природной средой. Техника, следовательно, — это необходимая часть человеческого существования на протяжении всей истории».
Однако, «если человек лишь Homo Faber (человек делающий), тогда он крайне опасен. Homo Faber — полезная составная часть человека, только если и поскольку человек признан как Homo Sapiens (человек разумный)».
И дело не только в развитии военной техники — техники уничтожения, которая, как ни парадоксально, очень часто становилась и двигателем прогресса. К примеру, ракета «Восток», на которой Юрий Гагарин первым в мире полетел в космос, — это вариант межконтинентальной баллистической ракеты Р-7А.
Дело и в другом. Один из основателей крупнейшей компании Силиконовой долины «Sun Microsystems Inc.» Билл Джой выступил с резкой критикой безостановочного развития технологий. Джой призвал ученых к этике, которая бы ограничивала «жажду знаний» в некоторых особо опасных направлениях. Впервые о сдерживании прогресса заговорил не представитель «зеленых», а ведущий специалист по высоким технологиям.
«Мы влетаем в новый век без плана, без контроля, без тормозов, — пишет Джой. — Момент, когда мы уже не сможем контролировать ситуацию, быстро приближается»
По мнению ученого, изложенному в статье «Почему мы не нужны будущему», есть три направления, в которых человечество ожидают наиболее опасные катаклизмы. Это интеллектуальные роботы, генная инженерия и нанотехнологии. Джой предсказывает появление абсолютно нового класса проблем, которые будут связаны с возможностью быстрого размножения ошибок именно в этих трех областях. Это могут быть быстро эволюционирующие роботы, которые за ближайшие тридцать лет достигнут почти человеческого уровня интеллекта и будут бороться с человеком за ресурсы, либо новые болезни, созданные генной инженерией для выборочного поражения отдельных групп людей (например, по национальному признаку), либо самовоспроизводящиеся наномеханизмы, способные привести к массовым разрушениям.
«Единственное решение, которое я вижу, — это ограничение развития опасных технологий, ограничение стремления к знаниям в некоторых сферах», — считает Джой. И хотя развитие программного обеспечения приносит пользу человечеству, теперь он может представить себе день, когда по моральным соображениям прекратит такую работу. По его мнению, пример контроля над ядерным и биологическим оружием показал верный путь самосохранения человечества, и сейчас пришло время снова задуматься, чем грозит людям современная наука. Остается надеяться, что разум победит!
НАУКА И ПРОМЫШЛЕННОСТЬ
Конвертеры
В 1855 году англичанин Генри Бессемер провел интереснейший опыт: он расплавил в тигле кусок доменного чугуна и продул его воздухом. Хрупкий чугун превратился в ковкую сталь. Все объяснялось очень просто — кислород воздуха выжигал углерод из расплава, который удалялся в атмосферу в виде оксида и диоксида. Впервые в истории металлургии для получения продукта не требовался дополнительный подогрев сырья. Это и понятно, ведь Бессемер реализовал экзотермическую реакцию горения углерода. Процесс был удивительно быстротечен. В пудлинговой печи сталь получали лишь за несколько часов, а здесь — за считанные минуты. Так Бессемер создал конвертер — агрегат, превращающий расплавленный чугун в сталь без дополнительного нагрева. Д.И. Менделеев назвал бессемеровские конвертеры печами без топлива. А поскольку по форме агрегат Бессемера напоминал грушу, его так и называли — «бессемеровская груша».
В бессемеровском конвертере можно переплавлять не всякий чугун, а только такой, в составе которого имеются кремний и марганец. Соединяясь с кислородом подаваемого воздуха, они выделяют большое количество теплоты, которая и обеспечивает быстрое выгорание углерода. Все же теплоты не хватает, чтобы расплавлять твердые куски металла. Поэтому в бессемеровском конвертере нельзя перерабатывать железный лом или твердый чугун. Это резко ограничивает возможности его применения.
Бессемеровский процесс — быстрый, дешевый и простой способ получения стали, но есть у него и большие недостатки. Поскольку химические реакции в конвертере идут очень быстро, то углерод выгорает, а вредные примеси — сера и фосфор — остаются в стали и ухудшают ее свойства. Кроме того, при продувке сталь насыщается азотом воздуха, а это ухудшает металл. Вот почему, как только появились мартеновские печи, бессемеровский конвертер стал редко употребляться для выплавки стали. Гораздо больше конвертеры использовали для выплавки цветных металлов — меди и никеля.
Сегодняшний конвертер, конечно, можно в определенном смысле называть потомком бессемеровского детища, ибо в нем, как и прежде, сталь получают, продувая жидкий чугун. Но уже не воздухом, а технически чистым кислородом. Это оказалось намного эффективнее.
Кислородно-конвертерный способ выплавки стали пришел в металлургию более чем полвека назад. Созданный в Советском Союзе по предложению инженера-металлурга Н.И. Мозгового, он полностью вытеснил бессемеровский процесс А первая в мире тонна кислородно-конвертерной стали была успешно выплавлена в 1936 году на киевском заводе «Большевик».