Юный техник, 2009 № 12 - Журнал «Юный техник»

ЖУРНАЛ ЮНЫЙ ТЕХНИК

НАУКА ТЕХНИКА ФАНТАСТИКА САМОДЕЛКИ

№ 12 декабрь 2009

Популярный детский и юношеский журнал.

Выходит один раз в месяц.

Издается с сентября 1956 года.

ВЫСТАВКИ

Готовятся к внедрению

Очередной, уже IX Международный салон инноваций и инвестиций на ВВЦ собрал в павильоне свыше 1500 изобретений в самых различных областях науки, техники и народного хозяйства. Свои лучшие разработки представили новаторы из 49 российских регионов и 15 зарубежных стран. Вот что увидел, побывав на салоне, наш специальный корреспондент Станислав ЗИГУНЕНКО.

Памятные всем аварии и катастрофы заставили наших специалистов обратить особое внимание на технику спасения и подъема затонувших судов. Весьма оригинальное изобретение представили на салон сотрудники и студенты Санкт-Петербургского горного института.

Одним из самых ответственных моментов спасательной операции является отрыв поднимаемого судна с морского дна. Не секрет, что затонувший корабль зачастую плотно садится на ил и, чтобы «отодрать» спасаемое судно, приходится прикладывать такие усилия, что их не всегда выдерживают подъемные лебедки и стальные тросы.

Схема подъема затонувших судов с помощью ракетных ускорителей. В зависимости от рельефа дна ускорители могут быть закреплены как вертикально (а), так и наклонно, под углом (б).

Цифрами обозначены: 1, 2 — базовое судно-катамаран; 3 — подъемный механизм; 4 — стальные канаты; 5 — траверса; 6 — грузозахватное приспособление; 7 и 10 — продольная и вертикальная оси симметрии траверсы; 8 — ракетные ускорители; 9 — затонувшее судно; 11 — дно; 12 — поверхность акватории; 13 и 14 — вымоины в грунте, которые облегчают отрыв затонувшего судна от дна.

Чтобы облегчить момент отрыва, к траверсе подъемного механизма, спускаемого со спасательного судна-катамарана, прикрепляется ряд твердотопливных ракетных ускорителей, наподобие тех, что применяются для ускоренного взлета боевых истребителей.

Когда захваты подъемного механизма надежно обхватывают затонувшее судно и подается команда на подъем, ускорители срабатывают, позволяя значительно меньшим напряжением тросов и лебедок отделить спасаемый объект от морского дна. Ну а дальнейший его подъем ведут, как обычно, с помощью тросов и лебедок.

Государственный научный автомоторный институт (НАМИ) почти на каждой крупной выставке представляет свои очередные разработки. В данном случае внимание многих посетителей было обращено на платформу высокотехнологичного транспортного средства коммунального назначения, которое было спроектировано и изготовлено иод руководством одного из ведущих сотрудников НАМИ, Ильи Михайловича Минкина.

Суть новинки прежде всего в исключительной маневренности, если так можно выразиться, нового транспортного средства. Обеспечивается оно за счет двух новшеств. Во-первых, у каждого из четырех колес свой индивидуальный электропривод. Между тем, раньше мотор-колесо использовалось лишь на крупных машинах — например, карьерных самосвалах. Во-вторых, каждое из четырех колес может поворачиваться в любую сторону под углом до 60 градусов (см. рис.). А это позволяет маневрировать даже на маленьком пятачке, что при тесноте городских улиц и дворов совсем не лишне.

На шасси коммунальной машины может быть размещено любое оборудование. Такой автомобиль может быть и дворником, и мусоровозом, и спецмашиной любой из городских служб — газовиков, электриков, водопроводчиков.

Шасси будущей коммунальной машины. На схеме видно, что все 4 колеса такой машины могут поворачиваться в разные стороны.

Прототип отечественного электромобиля.

«Собаки — незаменимые помощники спасателей при работе на завалах, — рассказала мне доцент Московского государственного университета дизайна и технологии Екатерина Васильевна Лаврис. — Они в несколько раз сокращают время, необходимое на поиск людей, нуждающихся в помощи. Однако животных, как и людей, на месте работы поджидает множество опасностей, в том числе осколки разбитых бутылок и оконных стекол, острые концы арматуры разрушенных стеновых и потолочных панелей. Поэтому лабрадорам-спасателям требуется защитная экипировка. И тогда сотрудники МЧС обратились за помощью к дизайнерам университета: «Сшейте нам обувь для собак».

Это оказалось не таким уж простым делом. Пришлось провести серию специальных исследований, результаты которых проверяли на самих собаках, двигавшихся по бегущей дорожке с видеоанализом движения.

В результате выяснили, что для надежной фиксации обуви на лапе необходимо наличие двух застежек, одна из которых расположена под пальцами, другая выше сгиба лапы. Кроме того, пришлось учесть и то обстоятельство, что собакам приходится работать в разное время года в местах с различным климатом. Так что пришлось обеспечивать их как летней, так и зимней обувью на прочной подошве, удобной в ношении.

«Но теперь как будто все в порядке. Рекламаций ни от спасателей, ни от самих собак не поступало», — улыбнулась Екатерина Васильевна.

Именно такое предложение исходит от Ольги Чурочкиной, которая недавно закончила магистратуру Пущинского государственного университета по специальности «биотехнология» и теперь работает научным сотрудником в филиале Института биоорганической химии РАН.

Ее разработка — для скорейшего восстановления вырубленных и сгоревших лесов. Для современной России это огромная проблема.

По оценкам экологов, при нынешних темпах вырубки через 15–20 лет в средней полосе лесов вообще не останется. Да, их пытаются выращивать заново, но… Обычные саженцы, как показывает практика, часто бывает низкого качества, заражены опасными фитопатогенами и вредителями. А это не только плохо сказывается на продолжительности жизни конкретного растения, но и отрицательно влияет на окружающую среду в целом.

Предлагаемая Ольгой Чурочкиной технология называется «Микроклон». С самой верхушки побега материнского растения, где пребывание вредителей и патогенов наиболее маловероятно, отщипывают несколько клеток. Затем их выращивают в пробирках на искусственных питательных средах. Называется такой способ in vitro, то есть «в стекле».

Между прочим, для травянистых растений метод давно и успешно применяется, но вот с древесными сложнее. Одна из проблем заключается в том, что деревья — растения великовозрастные, а при клонировании биоматериал часто приходится омолаживать. Занятие это хлопотное. Фрагмент растительной ткани, например почку, стерилизуют, вводя специальный раствор (какой именно, Ольга держит в тайне — это и есть ее ноу-хау), затем помещают в питательную среду с гормонами и прочими необходимыми веществами.

Когда почка дает побег, его срезают, переносят на новую среду и так размножают хоть до бесконечности. Такой «разгон» биоматериала порой занимает до года. Зато от одной почки можно получить 50 тыс. микропобегов! Все они генетически однородны и сохраняют ценные признаки материнского растения.

«Многие изобретатели прекрасно знают, что наиболее сложно модернизировать, казалось бы, испокон века известные вещи и конструкции, — рассказал мне профессор Рязанского филиала Московского государственного открытого университета Олег Владимирович Миловидов. — И тем не менее, нашим сотрудникам удалось изобрести колесо. Правда, не обычное, а зубчатое»…

Говоря точнее, речь идет о паре или нескольких цилиндрических колесах с арочными зубьями наружного зацепления. Такие зубчатые колеса используются, например, для передачи больших усилий в прокатных станах и иных механизмах, где требуется прилагать для работы особо большие усилия. За счет того, что каждый зуб у такого колеса не прямой, а выгнутый, как показано на фото, увеличивается площадь контакта при зацеплении, что позволяет в 2–2,5 раза увеличить передаваемое усилие. При этом также в 2–3 раза при прочих равных условиях повышается износостойкость передачи, а шум, напротив, снижается на 15–20 процентов.

Разработка защищена рядом патентов, есть также отработанная технология изготовления таких колес.