Горячее
Лучшее
Свежее
Подписки
Сообщества
Блоги
Эксперты
Войти
Забыли пароль?
или продолжите с
Создать аккаунт
Я хочу получать рассылки с лучшими постами за неделю
или
Восстановление пароля
Восстановление пароля
Получить код в Telegram
Войти с Яндекс ID Войти через VK ID
Создавая аккаунт, я соглашаюсь с правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.
ПромокодыРаботаКурсыРекламаИгрыПополнение Steam
Пикабу Игры +1000 бесплатных онлайн игр Испытайте захватывающие сражения Второй мировой войны: быстрые бои, огромный арсенал, настройка, танки и стратегия на разнообразных картах!

Warfare 1942 - онлайн шутер

Мультиплеер, Шутер, Мидкорные

Играть

Топ прошлой недели

  • AlexKud AlexKud 38 постов
  • Animalrescueed Animalrescueed 36 постов
  • Oskanov Oskanov 7 постов
Посмотреть весь топ

Лучшие посты недели

Рассылка Пикабу: отправляем самые рейтинговые материалы за 7 дней 🔥

Нажимая кнопку «Подписаться на рассылку», я соглашаюсь с Правилами Пикабу и даю согласие на обработку персональных данных.

Спасибо, что подписались!
Пожалуйста, проверьте почту 😊

Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Моб. приложение
Правила соцсети О рекомендациях О компании
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды МВидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
0 просмотренных постов скрыто
19
PapaSilver
PapaSilver
5 лет назад

Мегапоезд на ядерном реакторе: проект советских инженеров⁠⁠

Если говорить о реальности, то в отличие от программы создания ядерных бомбардировщиков — а СССР даже испытывал в воздухе специально сконструированный реактор, — история проектирования атомных мегапоездов зашла не так далеко. Не были построены ни экспериментальные образцы локомотивов, ни соответствующие замыслу пути. Все остановилось на уровне эскизных проектов. При этом, в отличие от глубоко засекреченных работ по созданию того же самолета на атомной тяге, идея тепловозов, питающихся от реакторов, пропагандировалась в газетах, книгах и научно-популярных журналах. В газете «Гудок» — печатном органе Министерства путей сообщения СССР — в 1956 году писали: «В условиях Севера, Дальнего Востока и пустынь Центральной Азии не всегда целесообразно электрифицировать вновь строящиеся железнодорожные линии. В этих условиях лучше применять атомные локомотивы, которые могли бы работать автономно, без подвоза больших количеств топлива или других материалов… Конечно, атомный локомотив будет значительно тяжелее паровоза или тепловоза той же мощности. Но если такой локомотив направить на отдаленную магистраль, например в Арктику, то он будет работать там с перерывами в течение целого зимнего сезона без дополнительного снабжения. Его очень легко превратить в подвижную электростанцию. Кроме того, он сможет снабжать энергией бани, прачечные, парники для выращивания овощей».


Но огуречные грядки за полярным кругом, разумеется, не были пределом мечтаний для тех, кто верил в светлое будущее железнодорожного атома. Куда более масштабно и пафосно выглядела идея мегапоездов. Они должны были состоять из могучего атомного локомотива и гигантских вагонов, поставленных на сверхширокую колею, которая в 2,5−3 раза превышала бы по ширине принятый в нашей стране стандарт — 1520 мм. При этом грузовместимость товарных вагонов этого класса могла бы быть сравнима с аналогичным показателем речного грузового судна, а двухэтажные пассажирские вагоны предложили бы путникам небывалый простор и комфорт. Картинка, представленная на первом развороте нашей статьи, представляет собой выполненный современным художником собирательный визуальный образ такого проекта.


АЭС на колесах


Иногда приходится слышать о проектах «атомных паровозов», но конечно же никто не собирался вращать колеса локомотива силой пара. В качестве привода для колес планировалось использовать электродвигатели, которые в свою очередь запитывались бы от находящейся внутри локомотива атомной электростанции, построенной по классической схеме. В результате ядерной реакции вырабатывается тепло, которое передается теплоносителю, а он отдает тепло воде в парогенераторе. Образующийся пар поступает по трубам к турбине, а турбина в свою очередь приводит во вращение вал электрогенератора.


На рисунке внизу показана схема односекционного локомотива, в котором и реактор, и генератор, и электромоторы находятся внутри единого кузова, только реактор с теплообменником прикрыты перегородкой биозащиты. Есть сведения о том, что рассматривался и трехсекционный вариант, в котором для реактора была выделена специальная, изолированная биозащитой секция, соединенная с двумя другими сцепкой.

Мегапоезд на ядерном реакторе: проект советских инженеров Атомная энергетика, Атом, Популярная механика, Длиннопост

Монстр на рельсах

Односекционный локомотив, в котором и реактор, и генератор, и электромоторы расположены внутри единого кузова.


Обращает на себя внимание количество осей локомотива: проектировщики предвидели, что его огромный вес заставит более равномерно распределять нагрузку на пути. Идея поезда с ядерным реактором проста, и для ее реализации нет никаких препятствий фундаментального характера. Но почему же тогда мы до сих пор не ездим в вагонах-дворцах и не покоряем арктические просторы на атомных локомотивах?


Очевидно, что вопрос о целесообразности строительства гигантских поездов на атомной тяге распадается на два: о возможности применения ядерной энергии в пассажирском транспорте и о технико-экономической оправданности значительного расширения колеи железнодорожного пути.


Бетон и свинец


Собственно, ничто не мешает использовать энергию распада атомного ядра в транспортной индустрии, и более того, она активно используется. Примерно 75% электроэнергии во Франции вырабатывается на АЭС, так что знаменитые высокоскоростные поезда TGV, питающиеся электричеством из контактной сети, можно в каком-то смысле считать «атомными поездами». Но можно или нужно ли возить всю электростанцию с собой? Единственный довод за — это возможность долговременной эксплуатации транспортного средства без дозаправки там, где нет топлива и подходящей инфраструктуры. Для ледоколов, совершающих длинные вояжи в арктических водах, или подводных лодок, находящихся на боевом дежурстве в другом полушарии, долговременная энергетическая автономность крайне важна. Не помешала бы она и стратегическим бомбардировщикам или противолодочным самолетам, которые могли бы сутками кружить над океаном вдали от аэродрома базирования. Однако от атомных самолетов пришлось отказаться, причем примерно по тем же причинам, которые помешали реализоваться проектам локомотивов с ядерными реакторами. И главная причина — биологическая защита.


Ядерный реактор локомотива пришлось бы изолировать толстым слоем свинца или бетона, причем со всех сторон. Ограничиться стенкой между реактором и кабиной машинистов нельзя — ведь в таком случае убийственное излучение будет поражать все, что находится по сторонам от колеи, под мостами и на проходящих над путями эстакадах. Общий вес такой биологической защиты составил бы сотни тонн, к тому же она занимала бы значительный объем. Если же учесть, что ядерные реакторы, создававшиеся в 1950-х, сами по себе отличались большими габаритами, то размеры и вес атомного локомотива оказались бы просто титаническими. Возможно, именно по этой причине проектировщики сразу стали задумываться о том, что стандартную колею придется заменить сверхшироким путем. Но достаточно ли для решения этой задачи просто раздвинуть рельсы?


Зачем развинчивать рельсы


Как рассказал нам советник директора ОАО «Научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта» Виктор Михайлович Богданов, в прошлом действительно обсуждался весьма экзотический проект устройства в СССР сверхшироких железнодорожных магистралей. Авторы идеи предлагали на двухпутных железных дорогах снимать по два внутренних рельса. Оставшиеся внешние рельсы образовали бы собой колею шириной около шести метров!


«Изначально в нашей стране железные дороги проектировались с наибольшими габаритными возможностями. Если в Западной Европе максимально допустимая нагрузка на метр пути равна 6 т, в США на большей части магистралей — 8,5−9 т, то в России это значение может достигать 12 т, — объясняет Виктор Михайлович. — Под вагоны увеличенных габаритов спроектированы и путевые сооружения (мосты, тоннели, инфраструктура контактной сети). Существует даже определенный запас для негабаритных грузов. Но все это, разумеется, не рассчитано на гигантские вагоны и локомотивы, которые могли бы ездить по шестиметровой колее. Достаточно оценить возможный объем и вес такого вагона, и станет понятно, что при полной загрузке (даже при наличии восьми осей) нагрузка на метр пути составит десятки тонн. И это при том, что свойства пути, насыпей, мостов останутся прежними».


Очевидно, что для атомного мегапоезда пришлось бы не просто прокладывать более широкую колею, но заново просчитывать и создавать всю инфраструктуру. В итоге по техническим и экономическим соображениям идея создания одной широкой колеи из двух стандартных была отклонена. Гораздо дальше в области разработки сверхширококолейной (3000 мм) дороги зашли в нацистской Германии (об этом наш журнал подробно рассказывал в мартовском номере), но и там дело не пошло дальше проектной документации, а после краха гитлеровского режима к этой идее больше не возвращались, сочтя ее проявлением экономически необоснованной гигантомании.


Атомная тачка

Мегапоезд на ядерном реакторе: проект советских инженеров Атомная энергетика, Атом, Популярная механика, Длиннопост

Еще одно дитя наивной веры во всемогущество атома — ядерный автомобиль Ford Nucleon — поражает воображение как минимум не меньше, чем идея мегапоезда. В 1957 году Ford продемонстрировал концепт (в виде уменьшенного макета), который был призван стать олицетворением американского образа жизни в светлом атомном будущем. В кормовой части Nucleon (так и хочется сказать «в багажнике») предполагалось поместить силовую установку, состоящую из реактора, парогенератора и двух паровых турбин. Одна турбина приводила в движение колеса, а другая — вращала вал электрогенератора.

Выгоды казались очевидными. Нет чадящих выхлопных труб. Нет рева бензинового двигателя (вспомним, что в те времена автомобильные моторы были куда голосистее своих нынешних тихих собратьев). На одной «заправке» ядерного топлива (под ним подразумевался уран) машина, как думалось инженерам, смогла бы пройти не менее 5000 миль. А что дальше? Дальше нужно было бы просто заехать на специальную станцию, где реактор, имеющий модульную конструкцию, сняли бы и поставили на его место точно такой же, только вновь заправленный ураном. Более того, владелец мог бы по своему усмотрению выбрать один из нескольких моделей ядерной силовой установки, каждая из которых была бы адаптирована под определенный тип езды (динамичный, экономичный и т. д.).

При отработанной технологии заправка заняла бы не намного больше времени, чем профилактический заезд на автосервис. А потом впереди снова 5000 миль. После начала серийного выпуска атомных автомобилей, сеть заправочных станций должна была раскинуться по всей Америке, постепенно заменяя собой обычные АЗС.

Дизайн концепта был выполнен в футуристическом ключе и вызывал в памяти транспортные средства суперменов из комиксов. Впрочем, одна особенность дизайна имела явно функциональный смысл. Пассажирская кабина Nucleon вынесена далеко вперед, фактически за переднюю ось. Сделано это для того, чтобы, во‑первых, увеличить расстояние между реактором и сидящими в автомобиле людьми, а, во‑вторых, с помощью рычага создать противовес тяжелой кормовой части автомобиля и ослабить тем самым нагрузку на заднюю ось.

Авторы проекта Nucleon намеревались использовать на своем концепте ядерный реактор той же конструкции, что применялся в на подводных лодках ВМФ США, только, естественно, масштабированный до габаритов легкового автомобиля. Инженеры были уверены, что не за горами появление миниатюрных реакторов, а также новых материалов, которые помогут сделать биозащиту тоньше и, главное, легче. Тут они, однако, ошибались — ничего подобного создано не было, и Ford Nucleon занял вскоре почетное место в ряду оригинальных, но практически неисполнимых проектов. Современные же люди, читая о фантастических идеях прошлого, большей частью задаются вопросами вроде: «А вот если бы на перекрестке столкнулись два «нуклеона», собралась бы вокруг них привычная толпа зевак? Или, наоборот, район аварии в миг стал бы самым безлюдным местом в городе?»

В последнее время в разных странах мира ведутся разработки новых типов ядерных реакторов — компактных и более безопасных, чем ныне существующие. Еще в 90-е годы южноафриканская государственная компания Escom объявляла о намерении построить так называемый модульный реактор с шариковой засыпкой (PBMR), а недавно (30 января 2020 года) была опубликована информация о том, что компания надеется возобновить работы по проекту. В модульном реакторе PBMR не будет привычных стержней с ТВЭЛ. В качестве топливных элементов предполагается использовать шарики, состоящие из графита, включающего в себя микроскопические вкрапления оксида урана в капсулах из карбида кремния. Через шарики продувается инертный газ (лучше всего подходит гелий), который отводит тепло, возникающее в ходе реакции. PMBR относится к типу высокотемпературных реакторов, и разогретый газ обладает достаточной энергией, чтобы непосредственно приводить в движение турбину низкого давления или передавать тепло другому теплоносителю через теплообменник. Это значительно повышает КПД всей системы.


Но главное в таком реакторе — высокая пассивная безопасность. Никакого перегрева со взрывом по сценарию чернобыльской аварии в нем не может быть в принципе, так как в конструкцию встроена система естественной обратной связи. Даже если поступление охлаждающего газа прекратится и температура начнет расти, то при достижении определенного ее значения реакция остановится сама собой.


Другой проект компактного, безопасного и не слишком дорогого ядерного реактора был предложен учеными Федерального университета Рио-Гранде-ду-Сул (Бразилия). Имея в основе технологию кипящего ядерного реактора, устройство также использует топливо в виде шариков с вкраплениями оксида урана — правда, в качестве охладителя выступает вода.


Если оба эти и многие другие подобные проекты будут доведены до заявленных параметров, можно будет подумать и об использовании менее габаритных и более безопасных ядерных устройств в транспорте. Кто знает, возможно, именно в Южной Африке или в Бразилии — стране с большими расстояниями и давним интересом к альтернативным источникам энергии — идея атомных поездов все-таки обретет второе дыхание.


Олег Макаров

Статья «Подкиньте атома в топку!» опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2008).

https://www.popmech.ru/technologies/8235-podkinte-atoma-v-to...

Журнал «Популярная механика»
Показать полностью 2
Атомная энергетика Атом Популярная механика Длиннопост
16
38
PapaSilver
PapaSilver
5 лет назад

Восток и его обитатели: тайны подледного озера Антарктиды⁠⁠

Если бы мы показали ДНК организма, обнаружение которого мы подтвердили в 2016 году, не предупредив о том, откуда он… Нас бы спросили, с этой ли он планеты", — говорит генетик-микробиолог Сергей Булат. Микробиота антарктического озера Восток должна быть уникальна, как и само озеро, миллионы лет отрезанное от мира многокилометровым слоем льда. Из-за своих размеров оно вызывает интерес астробиологов, поскольку может служить моделью потенциально обитаемых подледных водоемов спутников Юпитера и Сатурна — Европы и Энцелада.


По случайности самым близким к Востоку жильем оказалась советская, а затем российская станция «Восток», поэтому до 2015 года исследованием озера занимались в основном российские ученые. По этой же причине пробы озерной воды хранятся в России. И по той же самой причине продолжать исследования становится все сложнее. По мере того как российское правительство сокращает финансирование антарктических исследований и не поддерживает международное сотрудничество в науке, шансов узнать, как устроена странная жизнь в озере Восток, становится все меньше.


Подледных озер в Антарктиде обнаружено больше четырехсот, все они похожи: жидкая вода под многокилометровым ледяным панцирем. Но Восток обширнее прочих: площадь оценивается в 15 800 км2 — это больше Онежского озера. В 1994-м Восток нашли, в конце перестройки начали бурить скважину, и только в 2012 году получили первые образцы воды. Из-за недокомпенсации давления в скважине (специальная технология, гарантирующая незагрязнение озера) вода попала к ученым в виде намерзшего на буровой коронке льда. Сразу после получения пробы в 2012 году начались микробиологические исследования. Львиная доля усилий ученых ушла на отсеивание контаминантов — микроорганизмов и их ДНК, попавших в озерный лед с жидкостью для бурения и позднее. К 2015 году были обнаружены фрагменты ДНК двух бактерий, насчет которых ученые были уверены: они — из Востока. Первая оказалась совершенно незнакомой биологам; ее ДНК совпала с известными последовательностями всего на 86%. Это о ней Булат говорит, что она вполне могла бы сойти за инопланетянку. Вторая бактерия, родственная Herminiimonas glaciei, оказалась более-менее знакомой ученым по ледникам Гренландии. В 2015 году ждали новых проб воды из озера, чтобы подтвердить результаты и получить новые данные. Но не дождались.

Восток и его обитатели: тайны подледного озера Антарктиды Антарктида, Популярная механика, Станция Восток, Длиннопост

Три километра вниз Пробуренная российскими полярниками скважина позволила взять пробы льда, который прирастает на «потолке» озера из озерной воды. О том, что происходит ниже — в толще воды и тем более возле дна, можно только предполагать. Возможно, там находятся геотермальные источники, дающие пищу обитателям озера.


Зимой 2015−2016 года у российской антарктической экспедиции начались проблемы: правительство, ранее планировавшее антарктические исследования по крайней мере до 2020 года, перестало выделять средства. Это решение связывают с «поворотом к северу» — интересом российского правительства к Арктике в ущерб другим направлениям деятельности. Даже памятная дата — 200-летие открытия Антарктиды Беллинсгаузеном и Лазаревым — не помогла привлечь в российскую Антарктиду деньги.


Выжимая последнее


Все, что осталось Сергею Булату — крупному специалисту по организмам, живущим при низких температурах, — пробы озерного льда, добытые в 2012—2015 годах. К счастью, в НИЦ КИ ПИЯФ есть оборудование и технологии, позволяющие изучать замерзшую воду Востока, не допуская загрязнения. Ученые усовершенствовали методику работы, составили библиотеки контаминантов. В этих библиотеках хранятся данные о микроорганизмах из жидкости, которой омывали пробы льда, организмах, обитающих в чистых комнатах, в реагентах и материалах, которые используются для анализа. В ходе исследования старых проб в 2018 году обнаружили третьего возможного обитателя Востока — бактерию (бациллу) marini Lactobacillus sp. Но вопросов об этой бактерии больше, чем ответов. Бациллы — гетеротрофные организмы, то есть питаются органикой, которой в воде Востока почти нет. Может быть, в глубине озера есть области, более насыщенные питательными веществами? Может быть, жизнь там более разнообразна, чем полагают?


Холодно, но жить можно


Условия в озере Восток очень специфические. Огромное давление (около 400 атмосфер) не позволяет воде замерзать при постоянной температуре на 2−3 градуса ниже нуля. Эти условия некомфортны для людей, но для жизни вообще вполне нормальны. Нижний температурный порог для деления клеток — 255 К (-18 °C), а метаболизм может продолжаться даже при охлаждении до -33 °C. Что касается давления, то глубоководные организмы справляются и не с такими его значениями.


Главным фактором, ограничивающим жизнедеятельность в воде Востока, должен быть недостаток источников энергии. В озеро никогда не проникает солнечный свет, а значит, там не могла сложиться обычная для неглубоких водоемов экосистема с фотосинтезирующими организмами в начале пищевой цепи. Органики в озерной воде почти нет — по крайней мере по результатам анализа кернов озерной воды. То живое, что может там жить, должно уметь питаться растворенными в воде минеральными веществами, которых в Востоке тоже мало. Организмы, которые получают энергию, окисляя неорганические вещества, встречаются во многих (буквально) темных уголках планеты — на большой глубине в океане, в почве, в пещерах. Поэтому обнаружение гетеротрофной marini Lactobacillus sp. так смутило ученых.


Туманные перспективы


Узнать больше об уже обнаруженных в озере Восток организмах можно было бы, вырастив их в лаборатории. Однако сделать это очень сложно: нужно создать и поддерживать очень специфические условия — давление, температуру, состав воды, благоприятные для этих существ в природе. В России лабораторий, которые могли бы взяться за эту работу, нет, а поделиться льдом Востока с зарубежными коллегами пока не удается — мешают бюрократия и ограничения на работу с иностранными учеными.

Восток и его обитатели: тайны подледного озера Антарктиды Антарктида, Популярная механика, Станция Восток, Длиннопост

Пока прогресса в этой области не предвидится, на самой станции «Восток» готовятся большие изменения к лучшему. После затишья 2016−2018 годов заговорили о модернизации станции, нашлись деньги на строительство новых жилых модулей, были испытаны аэросани, которые должны доставить модули вглубь континента. Все это должно улучшить жизнь полярников, но вряд ли поможет возобновить исследование озера Восток. Скважина, пробуренная в 1989—2012 годах, предположительно непригодна для проникновения в озеро. Вероятно, к воде нужно бурить новую скважину и использовать при этом новую, стерильную жидкость для бурения. Заниматься этим пока никто не планирует. Озеро Восток со своими неведомыми обитателями останется нетронутым в ближайшее время.


Но есть и хорошие новости. Годы работы микробиологов и генетиков над льдом Востока дали больше, чем три бактерии: они дали методику работы с деликатным материалом и технологию обнаружения контаминантов. Если однажды к заповедному озеру снова пробурят скважину, ученые будут готовы искать в новых пробах жизнь. И если когда-нибудь межпланетная станция привезет на Землю воду подледного океана Европы или Энцелада, те же методы можно будет применить, чтобы проверить, окажется ли в них что-нибудь живое и внеземное.


Анастасия Шартогашева

Статья «Восток и его обитатели» опубликована в журнале «Популярная механика» (№12, Декабрь 2019).

https://www.popmech.ru/science/533334-vostok-i-ego-obitateli...
Показать полностью 2
Антарктида Популярная механика Станция Восток Длиннопост
2
115
PapaSilver
PapaSilver
5 лет назад

Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог⁠⁠

Через Гамбург, Берлин, Мюнхен, Линц, Вену и Нюрнберг планировалось протянуть железные дороги с вдвое большей шириной колеи, по которым со скоростью 200−250 км/ч должны были помчаться гигантские поезда. Париж, Рим, Триест, вся Европа, затем на восток — Прага, Стамбул, Минск, Москва. Затем еще дальше — Каспийское море, Урал. Невиданные локомотивы были продуманы «до болта»…


Координатор и руководитель проекта доктор технических наук Гюнтер Винс, присутствовавший на обсуждениях новых железных дорог у фюрера, в 1950 году вспоминал: «Вопросы необходимости и экономической целесообразности этих колоссальных магистралей считались второстепенными и никогда не стояли на первой странице повестки дня. В сущности, дело до них никогда так и не доходило. Быть может, не все это знают, но мотивацию проекта не следует искать и в амбициях по отношению к европейским железным дорогам. Этот проект представлял ценность сам по себе: монументальное строительство в Гамбурге, Берлине, Нюрнберге, Мюнхене подразумевало и соответствующие дороги между этими городами».


Похоже, Гюнтер Винс знал, что говорил. Вполне вероятно, что Гитлер рассматривал новые железные дороги прежде всего как органичную часть своих грандиозных архитектурных планов. Это подтверждается стенограммами обсуждений и многочисленными фотографиями, где у макетов городов рядом с фюрером стоят не только архитекторы, но и руководители проекта железных дорог. Действительно, представьте себе: среди гигантских монументальных сооружений как океанские корабли к гигантским вокзалам плывут гигантские поезда…


Если экономическая сторона и не обсуждалась на совещаниях у Гитлера, в проекте дорог она рассмотрена тщательно и пунктуально. Да и сам Гитлер позже назвал этот проект «имеющим важное стратегическое значение».


Колея


Ширина колеи — это расстояние между внутренними гранями головок рельс. Наиболее распространенная ширина — 1435 мм. Именно такой была колея первой в мире паровозной железнодорожной линии Стоктон-Дарлингтон, построенной английским инженером Джорджем Стефенсоном и открытой в 1825 году.


По различным источникам, сегодня в мире насчитывается более 113 вариантов ширины колеи, однако самой распространенной все же остается ширина 1435 мм. В Финляндии и Монголии ширина колеи составляет 1524 мм. Раньше такая же колея была и в России, но новый российский стандарт — 1520 мм. Разница в 4 мм не столь существенна и не требует переоборудования состава. Колея шириной 1524 мм на различных участках используется и по сей день, в том числе во всех метрополитенах и многих трамвайных линиях. Кстати, ширина колеи первой российской железной дороги (Санкт-Петербург-Царское Село-Павловск) составляла 1829 мм. В Испании, Португалии, Чили и Аргентине ширина колеи равна 1676 мм, в Канаде — 1495 мм, в США — 1473 мм. Известны узкоколейные дороги самой различной ширины, однако примеров дорог со значительно увеличенной шириной колеи немного.

Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог История, Железная дорога, Популярная механика, Длиннопост

При строительстве в Англии Великой западной железной дороги (Great Western Railway), начавшемся в 1833 году, главный инженер проекта Исамбад Бранель заложил колею шириной 2135 мм, дабы увеличить скорость и плавность движения поездов. Для повышения мощности паровоза требовалось увеличить котел и, кроме того, разместить его ниже центра тяжести, откуда и возникала потребность в широкой колее. Однако в 1892 году на основании принятого в Англии закона дорога была вновь переоборудована на стандартную колею.


Небольшие участки железных дорог с широкой колеей существуют и сегодня, в основном на заводах, в портах, однако сети подобных дорог в масштабах страны, тем более континента, не было никогда.


Предложение доктора Тодта


В сентябре 1941 года доктор Фриц Тодт, рейхсминистр вооружения и боеприпасов, принимавший самое активное участие в строительстве автобанов, предложил проложить товарную железную дорогу с широкой колеей между Германией и Украиной. Хотя Гитлер относился к железным дорогам как к «реликту прошлого», он вдруг весьма воодушевился идеей и произнес следующую фразу: Товарная железнодорожная ветка моментально разрослась в фантазии фюрера в европейскую континентальную сеть циклопических железных дорог, которые в первую очередь свяжут монументальные германские города. Охваченный визионерскими грезами, Гитлер никогда не руководствовался разумом и целесообразностью, только желанием во что бы то ни стало осуществить задуманные планы, даже самые сумасбродные.


Так или иначе, реакция Гитлера на предложение Тодта не осталась незамеченной. Уже в октябре в немецкой прессе появилась статья Фрица Незена, профессора Данцигского высшего технического училища. В ней содержался призыв подумать о расширении железнодорожной колеи до 3700 мм, а ширины вагонов — до 5200 мм.


А 10 ноября того же 1941 года в подробном докладе на конференции научного сообщества по средствам транспорта доктор Винс, представитель министерства транспорта, высказал свои соображения о железных дорогах с широкой колеей. Рассмотрев основные технические параметры при колее 4000 мм: размеры вагонов, грузоподъемность, мощность локомотивов, проблемы торможения и прочее, — он пришел к выводу, что ширина колеи 4000 мм отнюдь не догма и что приемлема любая ширина между 1435 и 4000 мм, например 2500 или 3000 мм.


Поручение


Тяжелое положение на фронте зимой 1941/42 годов, катастрофическое состояние германского железнодорожного транспорта в России, где из-за сильных морозов вышло из строя до 70% локомотивов, и разногласия в министерстве транспорта о планах развития путей сообщения послужили причиной того, что обсуждение новых железных дорог все откладывалось. Лишь 24 мая 1942 года в штаб-квартире фюрера наконец состоялась встреча с участием рейхсминистра Шпеера, рейхсляйтера Бормана и министра путей сообщения Дорпмюллера. Последнему Гитлер поручил как можно скорее предоставить планы и разработки железнодорожной сети с широкой колеей.


Впоследствии Шпеер вспоминал: «С помощью собственноручных набросков Гитлер пояснял министру Дорпмюллеру, где должны проходить новейшие железнодорожные трассы с колеей четырехметровой ширины. При ширине вагона шесть метров, развивал он свою мысль, по обе стороны центрального прохода могли бы располагаться удобные спальные комнаты. Высоту вагона фюрер определил в 4,5−5 м, чтобы были возможны двухэтажные вагоны с высотой этажа 2−2,5 м. Размеры жилого дома, но, очевидно, именно так он и представлял восточные железные дороги. ‘Должно быть просторно, ведь целые семьи будут жить там по несколько дней. Но рестораны мы сделаем одноэтажными. Шесть метров в ширину, тридцать в длину и пять в высоту. Да, прямо дворец, банкетный зал, не так ли, министр Шпеер?' Далее он требовал различных трасс для товарных и пассажирских составов, каждая трасса из двух путей. Плюс две трассы восток-запад, северная от Урала, южная от Каспийского моря. ‘Выгода от нашего колониального рейха получится колоссальная! Для морских сокровищ всего света необходим флот, построить его и содержать стоит миллиарды'. Во время беседы Гитлер постоянно требовал от Дорпмюллера все тотчас спланировать и подсчитать. Получалось, что товарный вагон таких размеров мог бы взять груз в 100 т, если не больше. А товарный поезд — столько же груза, сколько средний корабль водоизмещением 3000 т. ‘Но такому кораблю не будут страшны никакие подводные лодки', — пошутил фюрер. Пожилой министр озабоченно кивнул — похоже, поручение застало его врасплох…»


Как бы то ни было, приказ есть приказ — разработка проекта началась.

Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог История, Железная дорога, Популярная механика, Длиннопост

План железных дорог с широкой колеей от 20 марта 1943 года


Проект


Наконец, в знаменательный для проекта день 25 ноября 1942 года доктор Винс представил докладную записку, озаглавленную «Основные положения конструирования локомотивов и вагонов для железных дорог с широкой колеей». В начале 1943 года в Дирекцию по строительству государственных дорог поступило соответствующее техническое задание. 5 апреля 1943 года в присутствии фюрера доктор Винс выступил с пространным докладом, где были изложены технические особенности проекта. Фюрер отметил важное — в том числе и военное — значение проекта и приказал продолжать работу. Интенсивная разработка под руководством доктора Винса с участием ведущих индустриальных фирм и Центрального ведомства государственных путей сообщения в Берлине не прекращалась до весны 1944 года. Все материалы по проекту, направляемые в различные инстанции, вся публикуемая для внутреннего пользования техническая документация проходили под грифом «Секретно».


Из «Общих положений…» Гюнтера Винса


Ширина колеи. На основе анализа и разного рода расчетов ширина колеи устанавливалась в 3000 мм. Оптимальное значение диаметра колеса, с учетом параметров скоростей, углов поворота, нагрузок на ось, получалось 1250 мм.


Имея в виду перспективную территорию Третьего рейха, максимальные скорости поездов 300−400 км/ч отвергались как не имеющие практической ценности. И при скорости 250 км/ч в спальном вагоне не составляло проблем добраться до любой точки империи: от Берлина до Рима — 1627 км, до Бухареста — 1759 км, до Москвы — 1923 км, до Стамбула — 2429 км. Поэтому все расчеты производились для максимальных скоростей 250 км/ч для пассажирских поездов и 100 км/ч для товарных.

Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог История, Железная дорога, Популярная механика, Длиннопост

Газотурбинный механический скоростной локомотив для железной дороги с широкой колеей фирмы ВВС, максимальная скорость — 250 км/ч, разработка 1943 года. 1. Обогреватель воздуха, 2. Пусковой мотор, 3. Камера сгорания, 4. Воздушное охлаждение, 5. Газотурбина, 6. Топливо, 7. Общая длина локомотива, 8. Дизель-электрическая пусковая система, 9. Забор воздуха, 10. Масляный охладитель, 11. Вентиляторы, 12. Промежуточный охладитель.


Проблему сопротивления воздушного потока, весьма актуальную при встречном движении гигантских поездов со скоростью 250 км/ч или при следовании в тоннелях, решали специальные обтекаемые формы составов. Радиус разворота поезда на 180 градусов составлял 500 м.


Даже при новейших тормозных системах, предложенных фирмой Knorrbremse AG, расчетный тормозной путь при скорости 250 км/ч устанавливался в 1600 м при экстренном торможении и 3000 м при обычном.


При таких скоростях и тормозном пути оптическая сигнальная система оказывалась неэффективной, особенно при снегопаде или тумане. Поэтому была разработана новая система, несколько напоминающая современные электронные: с помощью высокочастотных датчиков вся информация отображалась на пульте машиниста и в машинном отделении.


Общая масса товарного состава оценивалась в 10 000 т (для сравнения: масса самых тяжелых современных составов — до 2000 т). При необходимости три товарных состава могли быть объединены в один, общей массой 30 000 т. Длина товарного состава с локомотивом составляла 1100−1200 м (максимальная длина современного, но без локомотива — приблизительно 500 м). При увеличении длины только в два раза масса увеличивалась в пять-семь раз. Уделялось внимание новым системам отопления, вентиляции, освещения поездов, ведь окна, к примеру, при таких скоростях уже нельзя открывать.


Оценить, даже приблизительно, стоимость строительства доктор Винс затруднился, отметив, что для реализации проекта сначала должна быть создана целая индустрия.

Магистрали Третьего рейха: проект гигантских железных дорог История, Железная дорога, Популярная механика, Длиннопост

Вагон-кинотеатр и обзорный зал конечного вагона


Рекомендации, связанные с прокладкой путей, содержатся в секретной работе доктора Румлера. Произведены расчеты профилей рельс, нагрузок на шпалы, приводятся схемы настилов и способы укрепления почв. В других документах речь идет о развязках, тоннелях, служебных постройках, ангарах, мостах. Особое дело — железнодорожные пути в городах и вокзалы. На эскизах и макетах — различные архитектурные решения для Мюнхена, Нюрнберга, Линца, Берлина… Имеются также и карты: Европа, и на восток… Грандиозный проект!

Еще один триумф технической мысли


Специалисты единодушны: такие дороги невыгодны и не нужны. И не только сейчас, когда роль железных дорог уже не так велика, — они не были нужны и в начале ХХ века, а главное, не были нужны и Германии в те времена. Даже в случае победы нацистов обычные железные дороги вполне бы смогли удовлетворить любой аппетит. Возможно, Винс прав и мотивация проекта — вовсе не практические соображения.


Так или иначе, но научно-техническая мысль решила и эту задачу, сколь бы абсурдной она ни была: проект столь тщательно разработан, что в принципе мог бы быть осуществлен.


Автор Сергей Жигалкин

Статья «Магистрали Третьего рейха» опубликована в журнале «Популярная механика» (№3, Март 2008).

https://www.popmech.ru/technologies/7403-magistrali-tretego-...

(с.) журнал «Популярная механика»

Показать полностью 4
История Железная дорога Популярная механика Длиннопост
29
Banzay87
Banzay87
5 лет назад

Расшифрованы загадочные рисунки в пустыне Наска⁠⁠

Расшифрованы загадочные рисунки в пустыне Наска Яндекс Дзен, Наска, Пришельцы, Популярная механика
Расшифрованы загадочные рисунки в пустыне Наска Яндекс Дзен, Наска, Пришельцы, Популярная механика

Японские учёные из Университета Хоккайдо, Института орнитологии в Ямасине и Университета Ямагата идентифицировали 16 геоглифов в пустыне Наска возрастом около 2000 лет.


Геоглифы в пустыне Наска - это довольно странные фигуры размером более сотни метров, нарисованные на поверхности плато. Таинственные чертежи можно увидеть целиком только с высоты, поэтому они были открыты лишь в XX веке, когда над плато стали летать самолёты. Возраст фигур неизвестен – можно только предположить, что созданы они были до появления на плато инков в XII веке. Непонятно и назначение геоглифов – одни учёные считают их астрономическим календарём, другие – ритуальными изображениями.

Японские исследователи проанализировали рисунки в пустыне Наска и идентифицировали на них птиц при помощи хорошо различимых признаков, включая формы и размеры голов, клювов, шей, крыльев и хвостов. Более того, они причислили фигуры к птицам, обитающим в настоящее время в различных частях Перу. Геоглиф, который ранее был распознан как изображение колибри, на самом деле является дроздом-отшельником, а другие фигуры изображают, к примеру, пеликанов.

Остальные рисунки, на которых, как считалось ранее, изображены кондоры и фламинго, не обладают существенными характеристиками для подтверждения первоначальной идентификации. Кроме того, они слабо соответствуют современным перуанским птицам. Интересно, что идентифицированные птицы обитают в других частях страны, где нет геоглифов: дроздов-отшельников можно встретить в лесах на восточных склонах Анд и на севере около Эквадора, а пеликаны живут вдоль побережья.

По мнению учёных, древних перуанцев привлекали экзотические птицы, которых не было в тех местах, где жили создатели фигур. Японские исследователи предполагают, что птицы, которые так и остались не идентифицированными на рисунках, могли обитать в Перу в прошлом. На сегодняшний день учёным известно о 30 рисунках животных и различных предметов на плато Наска в Перу, а также нескольких сотнях других фигур и линий.

Ссылка на источник :

https://www.popmech.ru/science/news-488242-rasshifrovany-zag...

Показать полностью 1
Яндекс Дзен Наска Пришельцы Популярная механика
29
DELETED
5 лет назад

Ответ на пост «Математик решил загадку числа 42»⁠⁠2

В романе Д. Адамса «Автостопом по галактике» 42 — ответ на главный вопрос жизни, вселенной и всего такого.


Кстати, советую прочитать это произведение. Оно шикарно.

Популярная механика Наука Математика Загадка 42 Статья Ответ на пост Текст
7
MdSel
MdSel
5 лет назад

Ответ на пост «Математик решил загадку числа 42»⁠⁠2

окей, я сделал это за 2 минуты...

(-2.2894284851067) в кубе, + 3 в кубе + 3 в кубе.

[моё] Популярная механика Наука Математика Загадка 42 Статья Ответ на пост Текст
20
6102
nekdis
5 лет назад
Наука | Научпоп

Математик решил загадку числа 42⁠⁠2

В течение 65 лет математики по всему миру пытались решить своеобразную головоломку и найти три числа, сумма кубов которых составила бы 42. И, кажется, им наконец удалось.
Задача звучит следующим образом: может ли любое число от 1 до 100 быть выражено как сумма трех кубов?

Математик решил загадку числа 42 Популярная механика, Наука, Математика, Загадка, 42, Статья, Длиннопост, Видео

Если записать формулу 1954 года, то получится следующее: х^3 + y^3 + z^3 = K.

K в данном случае — любое число от 1 до 100. Соответственно, нужно было определить все три неизвестные переменные для каждого числа K в этом промежутке.

В последующие десятилетия были найдены решения для простых чисел. В 2000 году математик Ноам Элкис из Гарвардского университета опубликовал алгоритм, который помог найти более сложные. К 2019 году нерешенными остались только два самых сложных числа: 33 и 42.

Как и многие современные открытия, разгадке поспособствовал Youtube. Математик Эндрю Букер с канала Numberphile опубликовал решение задачи для числа 33, написав собственный алгоритм. Для этого ему понадобился мощный суперкомпьютер в Университете Advanced Computing Research Center, а решение удалось получить всего за три недели.

Итак, у нас осталось самое сложное число: 42. Для его решения Букер заручился поддержкой математика MIT Эндрю Сазерленда, эксперта в области массовых параллельных вычислений. В свою очередь, они прибегли к помощи Charity Engine — инициативы, которая охватывает весь земной шар, используя остаточную вычислительную мощность более 500 000 домашних ПК, в результате получая своего рода «планетарный суперкомпьютер».

Суммарно вычисления заняли свыше миллиона часов, но ответ все-таки был найден:

X = -80538738812075974

Y = 80435758145817515

Z = 12602123297335631

Таким образом, полное уравнение выглядит следующим образом:

(-80538738812075974)^3 + 80435758145817515^3 + 12602123297335631^3 = 42.

«Я чувствую облегчение», заявил Букер в своем блоге. И мы ему верим.

https://www-popmech-ru.cdn.ampproject.org/c/s/www.popmech.ru...

Показать полностью 1
Популярная механика Наука Математика Загадка 42 Статья Длиннопост Видео
810
16
PapaSilver
PapaSilver
5 лет назад
Древний Рим

Секретное оружие Византии: Строим огнемет⁠⁠

На протяжении всей истории человечества самые совершенные виды вооружений всегда находились под покровом секретности. Но ни одно из них не было окружено такой тайной, как греческий огонь. «Популярная механика» попыталась раскрыть секрет самого страшного оружия Средневековья.


Термин «греческий огонь» появился только во время Крестовых походов. Его называли также «жидким», «морским», «живым» и «огнем ромеев». На родине этого оружия, в Византии, термин «греческий огонь» никогда не применялся, так как византийцы считали себя римлянами («ромеями»). Обычно византийцы называли это оружие просто «огнем».


Мало какие изобретения столь же сильно поражали современников. Утверждали, что чудовищный огонь испепелял камни и железо, горел на воде и, конечно, истреблял все живое. Долгое время греческий огонь оставался страшным секретным оружием Византии. Его состав и конструкция сифонов, с помощью которых его метали, хранились в строжайшем секрете. Секрет настолько хорошо оберегался, что состав греческого огня не раскрыт и до наших дней. «Популярная механика» попробовала разгадать тайну с помощью научных экспериментов.

Секретное оружие Византии: Строим огнемет Византия, История, Популярная механика, Греческий огонь, Видео, Длиннопост

Метание огня Две основные версии конструкций сифонов, с помощью которых метали греческий огонь


На море и на суше


Первоначально греческий огонь применялся в морских сражениях. В 673 и 717−718 годах с его помощью был сожжен арабский флот, в 872 году уничтожено 20 критских кораблей, а в 882 году огненосные византийские корабли (хеландрии) снова нанесли поражение арабскому флоту. Флот русского князя Игоря, в 941 году попытавшегося захватить Константинополь, также был уничтожен греческим огнем. Русская летопись («Повесть временных лет») так рассказывает об этом событии: «Феофан же встретил их в ладьях с огнем и стал трубами пускать огонь на ладьи русских». Столетие спустя, в 1043 году, русские ладьи под предводительством Владимира, сына Ярослава Мудрого, опять пострадали от греческого огня под Константинополем. Это было последнее военное столкновение Руси и Византии.

Огненные рецепты


С падением Византийской империи в 1453 году и переходом приоритета к огнестрельному оружию о греческом огне постепенно забыли. Тем не менее интерес к греческому огню время от времени возникал вновь.

Секретное оружие Византии: Строим огнемет Византия, История, Популярная механика, Греческий огонь, Видео, Длиннопост

Вариант огнемёта в котором используется специальный корабельный кран


С XIX века исследователи пытаются разгадать тайну греческого огня, споры не затихают до сих пор. Существуют две основные версии. Согласно одной, наиболее ярким представителем которой был Джеймс Партингтон, основу греческого огня составляла нефть, к которой добавляли в качестве «загустителей» серу, смолу и другие компоненты, возможно, и негашеную известь. Для метания этой смеси использовался обычный насос. Другая версия, апологетом которой был известный исследователь В.В.Арендт, строится на селитряной основе греческого огня. Сторонники этой версии считают, что в состав греческого огня обязательно входила селитра (KNO3), а также сера, смолы и масло. Благодаря селитре бурная реакция начиналась еще в сифоне, горящая смесь выбрасывалась под давлением образующихся газов.

Каков же был состав легендарного греческого огня, с помощью которого было сожжено столько кораблей? «Популярная механика» занялась проверкой исторических теорий.


Развенчание мифов


В качестве нефтепродукта был выбран керосин — не очень легкая и не очень тяжелая фракция нефти. Керосин достаточно текуч, но кипит при более высоких температурах (200−300°С), чем более легкие фракции (бензин). Это позволяет нагревать смесь до более высокой температуры. Более тяжелые фракции (солярка) плохо горят (только в горячем виде). Мы также рассмотрели вариант использования масла (оливкового, как наиболее распространенного в Древнем мире). Но, как выяснилось в процессе экспериментов, оливковое масло вообще не горит (даже кипящее).


Оказалось, что при нагревании в керосине растворяется только сера. Ни калиевая селитра, ни негашеная известь в керосине (даже кипящем) не растворяются и оседают на дно. Кроме того, селитра категорически не желает вступать в реакцию с серой и керосином — ни холодным, ни кипящим! Добавление камеди не оказывает никакого влияния ни на однородность, ни на растворимость остальных составляющих. И ни один из компонентов (сера, селитра, камедь) не оказывает заметного влияния на горючесть смеси.


Отдельным пунктом нашего исследования было изучение возможности самовозгорания смеси за счет добавления в нее негашеной извести (предварительно прокаленной). Но выяснилось, что при выливании горячей суспензии в воду никакого самовозгорания смеси не происходит. Более того, присутствие керосина замедляет реакцию негашеной извести с водой, и она происходит даже менее бурно, чем при непосредственном взаимодействии CaO с водой.


Так что теория о селитряной основе греческого огня экспериментально не подтверждается. Более того, калиевая селитра, не растворяясь в нефтепродуктах, оседает в виде осадка или превращает горючую смесь в суспензию, что отрицательно сказывается на ее прохождении через трубку на выходе из сифона. Нет никаких оснований включать в состав греческого огня и негашеную известь: к самовозгоранию смеси при соприкосновении с водой она не приводит, а недостатки у нее те же, что и у селитры.


Исследование «ПМ» позволяет сделать вывод о том, что греческий огонь метали из сифонов при помощи давления (видимо, нагнетая воздух мехами), как и в огнеметах XX века. Состав его, видимо, был довольно простым: туда входили нефтепродукты, а также, возможно, сера, смола и масло. Но точный рецепт, вероятно, навсегда останется исторической тайной.


Редакция благодарит химический факультет МГУ и Елену Алимовну Еремину за помощь в проведении экспериментов.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№12, Декабрь 2011).

https://www.popmech.ru/weapon/12196-sekretnoe-oruzhie-vizant...

"Прогресс". Секреты древних. Греческий огонь

Показать полностью 2 1
Византия История Популярная механика Греческий огонь Видео Длиннопост
3
Посты не найдены
О нас
О Пикабу Контакты Реклама Сообщить об ошибке Сообщить о нарушении законодательства Отзывы и предложения Новости Пикабу Мобильное приложение RSS
Информация
Помощь Кодекс Пикабу Команда Пикабу Конфиденциальность Правила соцсети О рекомендациях О компании
Наши проекты
Блоги Работа Промокоды Игры Курсы
Партнёры
Промокоды Биг Гик Промокоды Lamoda Промокоды Мвидео Промокоды Яндекс Директ Промокоды Отелло Промокоды Aroma Butik Промокоды Яндекс Путешествия Постила Футбол сегодня
На информационном ресурсе Pikabu.ru применяются рекомендательные технологии