Журнал 2

Исторический опыт показывает, что наука не должна быть безликой, — как говорится, страна (в данном случае мировое сообщество) должна знать героев. Каждое значимое открытие, даже каждый штрих в науке — должны иметь своего конкретного автора для сохранения в памяти будущих поколений и во избежание разночтения и неверной трактовки авторства, что крайне важно и престижно как для самого автора, так и для человечества. Это также необходимо, для того чтобы сохранить для истории заслуженные имена людей, которые сделали выдающиеся открытия, направленные во благо будущего человечества.

Ранее решения, принимаемые Нобелевским комитетом, нередко подвергались критике. При этом наиболее серьезные нарекания вызывал тот факт, что премий, как правило, удостаиваются весьма пожилые — чтобы не сказать престарелые — ученые, давно отошедшие от активной научной деятельности, и что награждаются они за работы хоть и выдающиеся, но выполненные 20, 30, а то и 40 лет назад. Проведенный анализ подтверждает, что критика не лишена оснований. Но решение Нобелевского комитета, определившего лауреатов премии начала нового тысячелетья – 2001 года – по физике, может по праву считаться знаменательным исключением из этого правила, так как среди троих ученых, удостоенных самой высокой в научном мире награды, старшему — 50 лет, а младшему — всего 39 лет. Отмеченные же премией работы были выполнены на протяжении предыдущих шести лет. Впрочем, есть одно обстоятельство, которое сближает этих лауреатов с огромным большинством их предшественников: все трое работали в США...

Что бы вы сказали о микроскопическом нанороботе, способном курсировать внутри нашего организма и устранять возникшие неполадки? Еще полвека назад о таком могли размышлять лишь писатели-фантасты. Сегодня стараниями биоинженеров эта фантастика шаг за шагом воплощается в реальность. Накопленные многими поколениями ученых знания об устройстве человеческого тела позволили перейти от теории к практике. И сделать прорыв в создании искусственных молекулярных машин, который наметился в конце прошлого столетия.

Человеком, подтолкнувшим научный мир к созданию наномашин на основе биологических молекулярных устройств, стал выдающийся ученый-физик, нобелевский лауреат Ричард Фейнман. В 1959 году в своей знаменитой лекции с символичным названием «Там еще много места, внизу» («There’s Plenty of Room at the Bottom») Фейнман прогнозировал широкое внедрение в будущем множества наномашин, которые будут выполнять самые разные операции: «Несмотря на то, что сами биологические системы (имеются в виду биоклетки) очень малы, они могут осуществлять весьма разнообразные и очень активные действия: вырабатывать различные вещества, изменять собственную форму и выполнять другие сложные операции. Вообразите себе возможности, которые открываются в случае изготовления микроскопических объектов, способных выполнять такие действия!»

Вначале Фейнман и его последователи предполагали создавать микроскопические наномашины, используя для этого атомы. Высказывалась мысль (американским биоинженером Эриком Дрекслером), что будут созданы роботы, способные строить из атомов любые объекты, так же, как сегодня каменщики строят из кирпичей здания. Но пока эта идея отвергнута учеными по нескольким важным причинам: невозможно пока создать такого складывающего атомы робота и слишком уж подвижная природа у наночастиц, которые постоянно находятся в хаотичном движении.

Прорыв, позволивший перейти от теории к практике создания молекулярных машин, произошел в начале 90-х годов. Тогда английские ученые из университета Шеффилда Фрэйзер Стоддарт и Нил Спенсер и их итальянский коллега Пьер Анелли сделали первый молекулярный челнок на основе ротаксана. Молекулярные челноки (molecular shuttles) — это синтетические устройства, в которых происходит пространственное перемещение молекул. Сегодня, как и при самом первом молекулярном челноке, для их создания используют ротаксан...

Средства массовой информации все чаще рассказывают нам о цифровой печати уникальных вещей. Как обычно, к новому наибольший интерес проявляет технически продвинутая молодежь. Для этой молодежи, взрослых и специалистов представлена новая аддитивная технология. Предлагаемый способ по сравнению с аналогами позволит в дальнейшем с очень высокой скоростью осуществлять аддитивное изготовление деталей из любых материалов. Это будет возможно за счет использования электромагнитного поля.

Изготовление деталей с использованием 3D-принтеров получило название «аддитивное производство», т. е. «производство добавлением». В технической литературе его иногда заменяют выражением «снизу вверх». 3D-печать может осуществляться разными способами с применением различных материалов, но в основе любого из них лежит принцип выращивания объекта по схеме «снизу вверх» постоянным добавлением к объекту частиц. Этот принцип использует природа для создания живых организмов. Так, к примеру, растет цветок, дерево или коралл, человек не исключение, и мы созданы природой по этому принципу.

В противоположность созданию объекта путем сборки и объединения в единое целое малых частиц используется технология вычитания «сверху вниз», означающая отделение от объекта его частей путем резки, механической обработки, испарения и другими методами. Например, путем «сверху вниз» производят детали на токарных, фрезерных, сверлильных и других станках, где от массивной заготовки вычитается определенное количество материала, пока не достигается заданная геометрия детали.

Обе эти технологии человечеству давно знакомы, но за время развития цивилизации произошли большие изменения инструмента и управления инструментом. Управление инструментом с помощью компьютера позволило производству перейти на другой, более высокий качественный уровень.

Аддитивное оборудование, изначально созданное на компьютерном управлении, различается по методу формирования слоя тела детали. В одном случае на тело детали указывается вещество и далее приваривается к детали. Эта технология получила название «селективное спекание». В другом варианте сначала расплавляется поверхность детали, а затем по технологии обычной сварки в полученную ванну расплава поступает вещество, — это технология прямого осаждения вещества. Имеются промежуточные варианты, когда на поверхность, как паста из тюбика, поступает валик вещества, который затем под действием различных факторов твердеет, превращаясь в единое целое с телом детали, — это стереолитография...

Когда первый раунд холодной войны закончился избиением устаревших поршневых бомбардировщиков В-29 в Корее, в строю ВВС США уже были реактивные В-47, а межконтинентальный В-52 проходил испытания, и превосходство Америки в стратегической авиации сохранялось. Потеряв в декабре 1972-го в небе Вьетнама более полусотни В-52, американцы сделали ставку на сверхзвуковой В-1. Но он не достиг заданной скорости, и в конце 1974 г. Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (Defense Advanced Research Project Agency, DARPA) предложило разработать самолет, который было бы невозможно обнаружить техническими средствами.

Над этим уже много лет работала фирма «Локхид», но все ее попытки снижения радиолокационной и тепловой заметности стратегических разведчиков U-2 и SR-71 так ничего и не дали. Тем не менее к участию в конкурсе на экспериментальный малозаметный самолет, наряду с компаниями «МакДоннелл-Дуглас» и «Нортроп», буквально навязалась и она.

В это время на фирму «Нортроп» пришли работать Ирв Вааланд, который занимался анализом возможностей систем обнаружения ПВО СССР, и Джон Кашен, специалист по определению эффективной площади рассеивания (ЭПР), от которой зависело расстояние, с которого локатор засекал объект.

Считалось, что чем крупнее самолет, тем больше его ЭПР, но Кашен утверждал: «…я четко знаю, что ЭПР не зависит от габаритов, площади или объема, …это местный фактор. Если вы оптимизируете каждый местный феномен, вы можете сделать очень большой объект очень маленьким на радаре». Он предлагал избегать выступающих частей и отверстий, сделав обводы самолета плавными и концентрирующими отраженный сигнал в невыгодном для радара направлении. Это и стало основным постулатом проекта XST (eXperimental Survivable Testbed) — экспериментальное летающее крыло ромбовидной формы должно было стать прототипом тактического ударного самолета. Но победа в конкурсе и выгодный контракт достались «Локхиду» с его F-117, уродливо «слепленным» из плоских панелей.

Идея фасеточной поверхности была взята из трудов советских ученых Е. Н. Васильева, В. А. Фока и П. Я. Уфимцева, опубликованных в 1960-х гг., Кашен же предлагал намного более продвинутый вариант — гладкие криволинейные обводы. И он проиграл. И дело было не только в том, что по совету Вааланда он решил пренебречь значением ЭПР в задней полусфере, — просто конкурент имел намного больший опыт...

Наш журнал (см. НиТ № 12, 2015 г.) уже подробно рассказывал о том, как в России был выработан тип стандартного броненосца и построена серия кораблей, вполне соответствующих мировому уровню. Кажется, развивай удачно начатую линию, но Россия, как всегда, «пошла своим путем». Притом умудрилась одновременно шагнуть «как вправо, так и влево», построив «крейсера-броненосцы» и броненосцы береговой обороны.

Разработка проекта первого из них началась во второй половине 1894 г. по распоряжению управляющего Морским министерством адмирала Николая Матвеевича Чихачева (1830–1917 гг.), потребовавшего создать эскизный проект «сильного современного броненосца, скорее, охарактеризованного броненосным крейсером». Таким образом, с самого начала в проект закладывалось очень сильное крейсерское начало, то есть хорошая мореходность, значительная скорость и большая дальность плавания. Для удовлетворения этих требований решили ослабить вооружение и защиту. Решение весьма неоднозначное, но, судя по тому, что английское правительство усмотрело в строительстве этих кораблей угрозу своему судоходству и в ответ заказало 6 линкоров типа «Дункан» (Duncan class), для «большой» войны совсем не бесполезное. Также очень внимательно следили за необычными русскими кораблями японцы, французы и немцы. Увы, несмотря на множество технических новинок и оригинальных идей, броненосцы типа «Пересвет» нельзя считать удачными. Для линкоров они были слабо вооруженными и имели малую площадь бронирования, а как крейсера были очень тихоходны. К тому же служить в качестве океанских рейдеров (для этого они подходили лучше всего) им не довелось, русские адмиралы не удержались от соблазна отказаться от крейсерского назначения «броненосцев-крейсеров» и поставили их в строй линейных сил.

Полное водоизмещение фактическое 14 790 т, нормальное по проекту 12 674 т; длина наибольшая 132,4 м, ширина 21,8 м, осадка по проекту 7,93 м, фактическая с нормальным запасом угля 8,43 м. Скорость проектная 18 узлов, мощность машин проектная 14 500 индикаторных л. с., дальность плавания 10-уз ходом 5 610 миль. Запас угля нормальный 1 046 т, полный 2 148 т. Вооружение: четыре 254-мм, одиннадцать 152-мм, двадцать 75-мм, двадцать 47-мм и шесть 37-мм пушек, пять 381-мм торпедных аппаратов. Бронирование: главный пояс 229–178 мм; верхний пояс 102 мм; траверзы 178–102 мм; палуба 82,6–50,8 мм; башни 229 мм; барбеты 203 мм; казематы 127 или 127 и 51 (данные разнятся) мм; рубки 152 и 102 мм. По штату численность экипажа составляла 28 офицеров и 750 нижних чинов...

Германские военные одними из первых оценили по достоинству качества тяжелых полевых гаубиц — впервые такие системы были опробованы ими в бою еще во время подавления боксерского восстания в Китае в 1900 г. В 1902–1903 гг. в Германии сформировали первые пять дивизионов 150-мм гаубиц (точнее, их калибр составлял 149,1 мм, но во всех документах такие орудия именовались как «15-см»). На их вооружение поступили орудия sFH 02. Именно они составляли основу тяжелой полевой артиллерии, к началу Первой мировой войны состоявшей из 25 полков (840 гаубиц sFH 02).

В 1913 г. для замены sFH 02 концерн «Крупп» создал новую гаубицу калибра 150 мм, получившую обозначение sFH 13. Система имела типичную для полевых орудий того времени конструкцию с однобрусным лафетом. Угол вертикальной наводки составлял от 0° до +45°. От sFH 02 новая гаубица отличалось увеличенной с 12 до 14 калибров длиной ствола, введением орудийного щита, а также рядом других усовершенствований. Масса sFH 13 в походном положении не превышала 3 т, что позволяло перевозить орудие шестиконной упряжкой.

Боекомплект sFH 13 состоял из осколочно-фугасных снарядов Gr. 12 (42 кг) и Gr. 14 (40,5 кг), обладавших достаточной мощностью для разрушения полевых укреплений. Практическая скорострельность составляла 3–4 выстр./мин.

Поставки sFH 13 в части начались летом 1914 г. — как раз накануне начала войны. В августе была сформирована первая батарея, а в октябре эти гаубицы дебютировали в бою. До мая 1915 г. «Круп» поставил 252 sFH 13. Первый опыт боевого применения sFH 13 показал, что орудие не лишено недостатков, главным из которых являлась слабость пружинного тормоза отката, ведшая к частым поломкам. Поэтому в конструкцию орудия пришлось внести изменения, заменив пружинный тормоз гидравлическим. Это несколько увеличило массу системы, но не отразилось на ее внешнем виде.

Второй этап модернизации тяжелой полевой гаубицы имел своей целью увеличение дальности стрельбы и повышение живучести ствола. Для решения первой задачи длину ствола увеличили до 17 калибров, а второй — уменьшили число нарезов. Так появилась гаубица sFH 13 lg (Langen — «длинная»), ставшая основой кайзеровской корпусной артиллерии. В общей сложности было изготовлено 3 409 гаубиц sFH 13 всех модификаций. Кроме концерна-разработчика, их производство наладил и конкурент — «Рейнметалл». Помимо Германии «короткие» sFH 13 поставлялись Турции, а sFH 13 lg попали в Бельгию, Нидерланды, Литву и Латвию...

Пикирующий бомбардировщик «Юнкерс» Ju-87 — один из самых известных и примечательных боевых самолетов Второй мировой войны. Распространенное в Германии и вообще на Западе общеупотребительное название этой машины «Штука» (Stuka, сокращение от немецкого Sturzkampfflugzeug — «пикирующий боевой самолет») давно уже ассоциируется со словом «блицкриг». В годы войны в Польше, во Франции, на Балканах и в Советском Союзе Ju-87 стал символом беды, страха, горя и разрушения.

По другую сторону фронта, для миллионов немцев сам вид «штук» в кадрах ежедневного киножурнала «Die Deutsche Wochenschau», с четкостью хорошо отлаженного механизма одна за другой входящих в пике «классическим» переворотом через крыло, не оставлял и тени сомнения — все в абсолютном порядке, мы побеждаем.

Поэтому неудивительно, что Ju-87 стал почти легендой, активно подогреваемой и раскручиваемой мощным аппаратом германского министерства пропаганды, создавшим вокруг самолета ореол превосходного и непревзойденного оружия. Показательно, что единственным кавалером высшей награды Третьего рейха — Рыцарского креста с золотыми дубовыми листьями, мечами и бриллиантами также стал летчик-пикировщик, небезызвестный Г.-У. Рудель. Отметим, что сотворенная легенда пережила и сам самолет, и летавших на нем пилотов. Даже через 70 лет после окончания войны старые пропагандистские штампы все еще находят своих сторонников и поклонников.

Свою боевую карьеру Ju-87 начал еще до начала Второй мировой войны в Испании. «Штуки» летали на всех театрах военных действий от Африки до Норвегии, но начиная с 22 июня 1941 г. основным для пикирующих бомбардировщиков Люфтваффе стал Восточный фронт. Именно на Востоке «юнкерсы» достигли наиболее впечатляющих боевых успехов, там же, столкнувшись с жестким противодействием советских летчиков и зенитчиков, окончательно сошли со сцены.

А начиналась легенда в конце 20-х гг., когда в Германии после окончания Первой мировой войны возобновились работы по созданию самолета поля боя. При этом основные усилия немецких авиаконструкторов сосредоточились на создании пикирующих бомбардировщиков.

Первым серийным немецким пикировщиком стал биплан Не-50. В Люфтваффе Не-50А вначале поступали в летные школы и использовались для первоначального обучения курсантов. Однако с формированием в октябре 1935 г. первого экспериментального подразделения пикировщиков, так называемой авиагруппы «Шверин», часть Не-50А стала использоваться по своему прямому назначению. В апреле 1936 г. авиагруппа «Шверин» была преобразована в 1-ю группу 162-й эскадры пикирующих бомбардировщиков — I./StG162. Позже были сформированы и 2-я и 3-я группы эскадры.

Следует отметить, что немецкие стратеги считали, что применительно к доктрине молниеносной войны пикировщики наилучшим образом удовлетворяют требованиям, предъявляемым к самолету непосредственной авиационной поддержки крупных бронетанковых и механизированных соединений. Термин же «штурмовик» в тогдашних боевых уставах Люфтваффе просто отсутствовал...

Ежегодно 23 ноября ученики чествуют своего учителя Всеволода Александровича Мисюры ― известного специалиста в области распространения радиоволн и физики (радиофизики) околоземного космоса, основоположника космической радиофизики, лауреата Государственной премии УССР в области науки и техники (1989 г.), дважды лауреата премии Совета Министров СССР (1983, 1987 гг.), лауреата премии МВССО СССР (1985 г.), заслуженного деятеля науки и техники Украины (1993 г.), доктора технических наук, профессора, участника Великой Отечественной войны, ветерана Вооруженных Сил СССР, ветерана труда.

Жизнь В. А. Мисюры была тесно связана с Харьковским университетом. В 1936–1941 гг. он был студентом физико-математического факультета, в 1964–1990 гг. ― заведующим кафедрой космической радиофизики, а в 1990–1995 гг. ― профессором этой кафедры.

Всеволод Александрович Мисюра родился в 1913 г. в с. Веселое Глушковского района Курской области. О детских и юношеских годах В. А. Мисюры известно очень мало. Он не любил вспоминать эти годы. Как-то Всеволод Александрович сказал, что он помнит себя с пяти лет, немного помнил оккупацию их деревни кайзеровскими войсками (это был 1918 г.). Школа, затем техникум. С 1936 по 1941 гг. ― физико-математический факультет Харьковского государственного университета (ХГУ), а с 1941 по 1946 гг. ― Военно-воздушная академия им. Н. Е. Жуковского. В конце 1930-х гг. он стал членом ВКП(б). (В конце восьмидесятых В. А. Мисюра был награжден знаком «50 лет в КПСС».)

Об участии в Великой Отечественной войне Всеволод Александрович вспоминать не любил. Дело в том, что всю войну он проучился в академии и только один раз выезжал на стажировку в войска. Он часто жаловался, что его «обходят» военными наградами.

После обучения в 1948–1951 гг. в адъюнктуре при Артиллерийской радиотехнической академии (АРТА) им. Л. А. Говорова Всеволод Александрович успешно защитил кандидатскую диссертацию, посвященную особенностям распространения радиолокационных сигналов в атмосфере Земли. Продолжая работать в АРТА, он в 1964 г. защитил докторскую диссертацию, связанную с исследованием влияния ионосферы в естественных и возмущенных условиях на работу радиолиний различного назначения...

Край, в котором возник Харьков, был издавна заселен, о чем свидетельствуют многочисленные остатки городищ и курганов, обнаруженные археологами. Во времена Киевской Руси неподалеку от современного Харькова находился древний город Донец, упоминающийся в «Слове о полку Игореве», разрушенный татаро-монголами. В конце XVI — первой половине XVII вв. на земли обезлюдевшего края, прозванного Диким полем, стали стекаться переселенцы — украинские казаки Приднепровья, спасавшиеся от гнета польской шляхты. Переселенцы создавали слободы и хутора, обживали заселяемую местность — насаживали сады и огороды, раскапывали пашни, разводили пасеки, домашний скот и птицу. Однако частые набеги ногайских и крымских татар мешали мирной жизни. В то же время русское государство, заинтересованное в охране южных границ, использовало казаков и присылаемых сюда «воинских людей» для строительства на Диком поле обширной системы оборонительных укреплений в виде засечных линий и валов, перемежающихся с крепостями. Постепенно протянулись на многие версты Белгородская и Изюмская засечные черты, Украинская и Днепровская пограничные линии, под защитой которых возникали многочисленные поселения. До Харькова появились Чугуев (1638), Ахтырка (1641), Валки (1646), Сумы (1655) и другие поселения. В 1652–1654 гг. несколько сот казаков с семьями во главе с осадчим Иваном Каркачом обосновались на месте заброшенного древнего городища у слияния рек Харьков и Лопань.

Холм, который теперь называют Университетской горкой, хорошо отвечал задачам обороны от врагов. Реки защищали его с востока, юга и запада, а с северной стороны простирался обширный лесной массив. Возвышенность господствовала над заречными равнинными территориями, на которых было много озер и болот. В 1654–1655 гг. казаки (число их, согласно сохранившейся переписи, составляло 587 человек мужского пола), руководствуясь чертежом, полученным у чугуевского воеводы Григория Спешнева, обнесли слободу рвом и валом. Построенное на гребне вала укрепление — «острог» — было небольшим и состояло из низких, редко вкопанных в земляную насыпь заостренных бревен — острожин. Для защиты южных границ государства российской военной администрации требовалось более капитальное сооружение, которое соответствовало бы московским стандартам. Поэтому 28 марта 1656 г. царь Алексей Михайлович издал указ о создании Харьковского воеводства, во главе которого был назначен воевода Селифонтов. В этом указе впервые упомянут город Харьков, и поэтому 1656 г. считается официальной датой его основания. Под руководством воеводы начались работы по возведению крепости общерусского типа: наращивались стены, строились башни, сооружались внешние укрепления. План крепости, учитывающий топографию местности, был похож на прямоугольник, вытянутый вдоль берега реки Лопань. С трех сторон крепость защищали рвы и валы, на которых возвышались дубовые стены и башни. С западной стороны, над обрывом к реке Лопань, крепостную стену сначала заменял густой деревянный частокол, а позднее и на этом участке была сооружена укрепленная стена...

Этой осенью пилоты Ив Росси и Винс Реффет со скоростью 315 километров в час пронеслись мимо самолета Airbus A38 над Дубаем. Однако получение адреналина — далеко не единственное преимущество аппаратов, подобных тем, которые использовали «икары».

Как это часто случается в истории, понять, кому принадлежит пальма первенства в открытиях, очень сложно. Считается, что идея создать реактивный ранец принадлежит советскому ученому Александру Федоровичу Андрееву. Но, поскольку дело до сборки не дошло, а осталось на теоретическом уровне, известности Александру Федоровичу это не принесло. Да и упоминание об этом сохранилось лишь в книге профессора Н. А. Рынина «Ракеты и двигатели прямой реакции». Там можно встретить описание заявки на получение патента за 1921 г., которую А. Ф. Андреев подал в Комитет по делам изобретений ВСНХ. По некоторым данным, идея проекта была готова уже в 1919-м.

Ученый метил дальновидно: согласно его расчетам, устройство могло преодолевать расстояние до 20 км со скоростью 200 км/ч. Основой служила бы центральная коробка из стали с раздвижными стержнями. Вместе с ремнями она должна была крепиться к спине пилота. При запуске рычаги ферми разводились бы в сторону так, что реактивные газы не могли нанести вред человеку. Внутри планировалось разместить два баллона: для топлива и для окислителя. На роль первого претендовал любой из углеводородов, вторым мог стать жидкий кислород. Чтобы избежать перетекания жидкости во время толчков и резких маневров, внутри каждого из баллонов предполагалась система перегородок. От них уже исходили трубки с краниками, ведущие к насосам. В свою очередь, у каждого из них были бы две трубки, направленные к двигателю. То есть один насос транспортирует к обоим двигателям топливо, другой насос — окислитель.

Предложение создать такой аппарат не вызвало особого интереса, хотя патент ученый все-таки получил. А вот заказа на сборку экспериментального реактивного аппарата так и не дождался. Это был тот случай, когда сама идея конструкции опережала технические возможности своего времени.

Оформить свою идею в конкретное устройство удалось американскому ученому Томасу Муру в середине XX в. Несмотря на разницу во времени, принцип работы двигателя у обоих ученых одинаковый. Мур создал так называемый «реактивный жилет», который работал на перекиси водорода. Серебряный катализатор, расположенный в газогенераторе, разлагал жидкость на кислород и воду. Разгоряченная парогазовая смесь стремительно расширялась, и таким образом возникала реактивная тяга — сила, вытекающая из сопла двигателя и приводящая в движение устройство...