Откройте свой Мир!

Ниже приведена конструктивная схема угольного котла. Но на нём можно сжигать не только уголь, но и пеллеты. опилки, щепу. шелуху. Чем примечателен этот котёл?
Тем, что в котле:
- остаётся меньше шлака.
Недожжённый коксовый остаток снова поступает в топливный бункер и повторно участвует в процессе сжигания.
- производится двухступенчатое сжигание.топлива,
- имеются две ёмкости для топливных бункеров.
- процесс сжигания угля по теоретическим расчётам можно растянуть на продолжительное время.. Всё зависит от ёмкости топливных бункеров.
- колосникова решётка, устанавливаемая между вальцами, съёмная.
- имеется возможность сжигать уголь, разный по фракционному составу и калорийности.
- возможна механическая подача порции топлива на колосниковую решётку, поворачивая вальцы вручную, через редуктор, с помощью рукоятки..
Вальцы с помощью лопаток захватывают порцию угля из топливных бункеров, которая перемещается на колосниковую решётку, установленную между вальцами. Воздух подаётся под колосниковую решётку как принудительно, так и при естественной тяге. Применяется старт-стопная система привода вальцов.При этом, в топочную камеру, образованную между вальцами и колосниковой решёткой можно забросать значительное количество угля, сделав разовую закладку на 2 - 3 часа. Путём взаимошевеления кусков угля происходит разрушение корки. При сжигании уголь размягчается. Зола cсыпается между решётками колосника в зольник. В зольнике зола остывает. А недогоревший кокс, попадая на лопаточки вальца вновь поступает в топливные бункера.
Химнедожёг устраняется путём подачи вторичного воздуха между пергордками камеры сгорания.

Разработана техдокументация (чертежи, спецификация, описание)
Ниже рисунок угольного котла.

Устройство для образования пара в герметичной ёмкости и способ образования пара в устройстве.
Название данного патента на изобретение звучит замысловато .но суть его одна - обеспечить выработку пара в условиях отсутствия электороэнергии.
Для чего же предназначено данное устройство и где может быть использован данный способ.
Прежде всего в лесу, при стерилизации/пастеризации консервированной пищевой продукции, спекания газосиликатных блоков, выработке пихтового и других эфирных масел. А также в фермерских хозяйствах. на тундре, в таёжных зимовьях и пр.
Вот нижеприведённая схема
Устройство включает герметичную емкость, в которой установлен парогенератор, состоящий из распылителя жидкости и излучателя тепловой энергии. В нижней части герметичной емкости установлена емкость для сбора неиспарившейся жидкости с указателем уровня жидкости, соединенная по трубопроводу через механизм отсечения неиспарившейся жидкости от пара, и гидроаккумулятор с распылителем жидкости, при этом трубопровод соединен с питающим трубопроводом, подающим жидкость из внешнего источника, на питающем трубопроводе установлен обратный клапан, поплавкового типа, предотвращающий прохождение по нему неиспарившейся жидкости в период подачи жидкости из емкости для сбора неиспарившейся жидкости, в качестве механизма отсечения неиспарившейся жидкости используют конденсатоотводчик. Способ предусматривает распыление жидкости над излучателем тепловой энергии через распылитель жидкости, в который жидкость поступает из внешнего источника по питающему трубопроводу через гидроаккумулятор. Неиспарившуюся жидкость
собирают в емкость для сбора неиспарившейся жидкости и также подают по трубопроводу
через механизм отсечения неиспарившейся жидкости от пара и гидроаккумулятор в
распылитель жидкости.

.

Я изобретатель – одиночка.
Во мне бурлит иная жизнь.
В моём мозгу кишат идеи.
Они сплетаются, как змеи,
И спать ночами не дают.

Я изобретатель – одиночка.
Отшельник я мирских сует.
Я бедный раб мирских познаний.
Они дают мне много знаний.
И мысль направленно ведут.

Я изобретатель – одиночка.
Моё призвание, быть слугой,
Кудесником всего народа.
Отдаться в дело с головой.

Я изобретатель – одиночка.
Для бюрократов я чудной.
Ведь я кудесник – одиночка.
Со своей дурною головой.

Ну хватит! Всё! Поставлю точку!
Уйду в работу с головой.

Охота на лося.


Ночь кромешная лежит
По делянке лось бежит.
Сзади свора хищных ртов.
Запыхавшихся волков.

Кровь сочится с рванных ран.
Лось не держит прежний стан.
Тело лося к боку клонит.
Волчья стая его гонит.

Всё труднее лось бежит.
На делянке снег лежит.
Волки ближе к лосю лезут.
Волчьи пасти тело режут.

Стон рогатый издаёт.
Но волкам отпор даёт.
Ноги кровью залиты
Вены с рванных ран видны.

Тело всё в снегу лежит.
Лось уже нутром кричит.
Волчьи пасти тело рвут
Шансев жизни не дадут.

Я с тобой повстречаться хочу.


Я с тобой повстречаться хочу.
Я судьбу, разрешить, умоляю.
По твоей я тропинке хожу.
Вновь увидеться б нам, я мечтаю.
Глубину твоих ласковых глаз
Не измерить простыми шагами.
Красоту твоих чувственных губ
Мне не смазать своими губами.
Линии вместе прожитых лет
Разрываются в складках печали.
Я на поезд хочу взять билет.
Но не знаю, куда он доставит.
Я с тобой пообщаться хочу.
Я судьбу, разрешить, умоляю.
Пред тобой повиниться хочу.
Но простишь ли меня, я не знаю.
В бёдрах узкий линейный просвет
Будоражит меня наготою..
И ажурный, красивый корсет
Обнимаю я в мыслях, рукою.
Линии вместе прожитых лет
Разрываются в складках печали.
Я на поезд хочу взять билет.
Но не знаю, куда он доставит.
Красота твоих нежных волос
Возбуждает меня белизною
В образ твой я корнями уже врос
И я связан с твоею судьбою.
Линии вместе прожитых лет
Разрываются в складках печали.
Я на поезд хочу взять билет.
Но не знаю, куда он доставит.

Я пламенный букет дарю.

Я пламенный букет,
Глубоких, нежных слов
И трепетных желаний,
Дарю тебе, моя любовь,
Мой образ дальний.
Взращён плодом мечтаний:
Слиянием сочных губ.
Объятием нежных рук
И сладостным ласканьем.
Я пламенный букет,
Душистых алых роз
И лилий, очертаний,
Дарю тебе, моя любовь,
Мой образ дальний.
В нём аромат лесных духов
Исходит из стеблей
И влажных лепестков.
Пьянящая любовь
Живительным нектаром.
Я пламенный букет дарю.
Портрет твой обнимаю.
Тебя благоволю.
И встретиться мечтаю.

Подробно, с моими сочинениями на литературном поприще вы можете ознакомиться здесь http://www.grafomanam.net/a... (blago)

О том, как последовательно и целенаправлено губили гениальные разработки, ученых, изобретателей в области " свободной энергии". .

Автор – Юрий Бровко

В конце прошлого века в США работал физик Н. Тесла, серб, один из первых лауреатов Нобелевской премии, от получения которой он отказался. В 1885 г. он продемонстрировал работу своего трансформатора, и от турбины Ниагарской ГЭС (мощность 5000 л.с.) зажёг в радиусе 25 миль без проводов и выключателей угольные лампы накаливания. После этого один из его энергетических проектов получил поддержку и стал финансироваться Морганом. Н. Тесла на специальном полигоне создал свои энергетические установки, работавшие на принципе «свободной энергии» (сегодня мы бы сказали – на основе энергии вакуума). Когда в 1898 г. с их работой познакомился Морган, то он распорядился все установки и полигон уничтожить, ибо понял, что если им дать дорогу, то органическое топливо человечеству больше никогда не потребуется. Вот с тех пор мир и «ищет энергию»…

Этот эксперимент по зажиганию угольных электроламп на расстоянии без подводящих проводов сумел повторить только русский учёный Филиппов, который от созданной им установки из С-Петербурга зажёг электролампы в Царском Селе. Это был уникальный учёный-универсал: он был доктором математики, физики, химии, философии. Зимой 1914 г. он направил в Генштаб России решение, позволявшее исключить войны из практики человечества – через семь дней об этом было опубликовано в жёлтой прессе, а ещё через три дня его нашли убитым в своём домашнем кабинете, причём жандармы не смогли определить способ убийства.

В «ТМ» (№10, 1962 г.) была опубликована статья В. Василевского, в которой сообщалось, что ещё в 1917 г. приехавший в США эмигрант из Португалии Андрес изобрёл горючее для ДВС, добавляя к простой воде некоторые простые и дешёвые химикалии (несколько капель на ведро воды). Это горючее было испытано специальной государственной комиссией на автомобиле в пробеге Нью-Йорк – Вашингтон и обратно. После этого одна из крупнейших нефтяных монополий США за два миллиона долларов наличными купила у Андреса документацию и права на это изобретение, спрятав его в своих сейфах. Сам Андрес через два дня после получения денег бесследно исчез. Достоверность изобретения этого водного горючего подтверждалась рядом публикаций (газета «Эсквайр», статьи в журнале «Труды морского института США» в 1926 и 1936 гг.). Данным статьи В. Василевского можно полностью доверять, ибо за этим скрывался бывший начальник отдела научно-технической разведки КГБ СССР, возглавлявший его с 30-х годов.

И на чём же тогда основан крик об «энергетическом кризисе»?..

В конце 60-х правительство Японии обратилось к нам с предложением продать им за 100 млн. долларов фонд отказных заявок нашего патентного ведомства. Тогдашний Предсовмина А. Косыгин собрал совещание, пригласив на него ряд академиков АН. На вопрос: «можно ли продать японцам наш фонд отказных заявок?» они тут же дружно ответили – «ни в коем случае!» Дескать, продажа этого фонда может причинить большой ущерб (!?) не только нашей стране, но и другим. Тем самым этот самый «интеллектуальный капитал» консервировался, а определённые научные кланы получали возможность безнаказанно заниматься «патентным гешефтом».

Тем не менее, под давлением результатов научной практики, полученных в ведущих научно-прикладных центрах, Госкомизобретений в 1975 г. вводит специальный класс: псевдо-«перпетуум-мобиле», куда относит реально работающие опытные машины, имеющие КПД больше КПД цикла Карно (или больше единицы). Перечислю некоторые: авт.св. №№ 270059, 762706, 743145, 890534, 748750, 738015… (их многие тома). Запрет продолжает существовать. Подобное возможно при условии, что в системе НИОКР действовала разветвлённая организация, имеющая связи и возможности контроля на всех уровнях управления.

В 1964 г. было принято закрытое Постановление, позволяющее применять психиатрию ко всем критикующим «святые» академические догматы. Подтверждая нерушимость этих «святых» установок, акад. Лифшиц всех, кто критикует «святую относительность» и термодинамику, публично объявил параноиками («ЛГ», № 24/78г.).

Давайте ка вдумаемся в факт, изложенный в статье Е. Ленц («Похищение вечного двигателя». «Сегодня», 14.01.2000 г.), посвящённой судьбе учёного О. Грицкевича, работавшего во Владивостоке. Оказывается, О. Грицкевич занимался весьма перспективной разработкой гидродинамического генератора с КПЭ (коэффициент преобразования энергии) больше единицы, которая позволяла вообще отказаться от органического топлива и традиционных систем. Разработка была утверждена Высшим Инновационным Советом. В 1994 г. О. Грицевич был на приёме у Сосковца по вопросу увеличения финансирования и форсирования окончания работ – в этом ему было отказано. Обращался он и к премьерам – секретариаты ответили однотипно: идея прекрасная, но средства ищите сами. Установка О. Грицкевича была экологически чистой. В итоге, вся команда «параноиков», занимавшаяся вместе с О. Грицкевичем «антинаучной» деятельностью, была вместе с семьями вывезена в США, где им через месяц было предоставлено американское гражданство и созданы все условия для развития «паранойи» и размножения «параноидальных» студентов.

В 1974 г. в США был разработан шеститактный ДВС (двигатель внутреннего сгорания), имеющий КПЭ в два раза больше традиционного. Суть: пятый такт – впрыскивание воды; шестой такт – работа водяного пара. Во-первых, этот двигатель имел КПЭ, заведомо превышающий КПЭ цикла Карно. Во-вторых, принимая КПЭ хорошего ДВС того времени равным 55% (наши «разболтанные» имели 42-50%), то КПЭ шеститактного ДВС оказывается больше единицы.

В 30-е годы компания «Шелл» объявила конкурс на создание автомобиля с минимальным расходом топлива. «Забудем», что ещё до войны были созданы «студебеккеры» с расходом топлива 5,5 литра на 100 км. Рекорд принадлежит японцам – в 1986 году специально созданный ими автомобиль израсходовал на 100 км всего… 0,055 литра бензина (около 44 граммов). Надеюсь, ясно, что нет сегодня заводов, производящих подобные двигатели.

Понятно, что все эти ДВС имеют КПД больше, чем «недосягаемый» КПД цикла Карно.

Это же вытекает из принципа работы холодильников д.т.н. В. Зысина, работающих по изобретённым им «треугольным циклам». Эти холодильники мелкосерийными партиями выпускались с 1962 г. и при своей работе вообще не требовали внешнего подвода энергии (см. его публикацию 1962 г.). В 1978 г. д.т.н. В. Зысину было выдано авт. св. № 591667 на реально работающий бесприводный холодильник, производящий холод за счёт тепла охлаждаемых тел. Но… холодильники были сняты с производства и «забыты».

В качестве ещё одного примера изъятия из научного обращения достижений науки приведу справку об открытии №13 от 18.12.62 г. «Закономерность передачи энергии при ударе», позволяющего создать механический «перпетуум-мобиле». Открытие доказывает, что классическая теория удара не имеет места на практике, и что энергия отскока тела после удара может быть больше его энергии до удара. Добиваясь признания, д.т.н. Е. Александров многочисленным комиссиям демонстрировал убедительный эксперимент: стальной закалённый шарик свободно падал с высоты, скажем, 10 метров, на стальную закалённую плиту, лежащую на жёстком основании, и подпрыгивал на… 14-15 метров. На этом принципе также можно создать простую энергоустановку.

В электротехнике мы обнаруживаем, что лет за 8-10 до начала вселенских компаний об «энергетическом кризисе» уже были созданы и реально работали демонстрационные «перпетуум-мобиле». В 1921 году в печати сообщалось об изобретении А. Хаббарда, создавшего генератор, который двигал лодку без подвода к нему внешней энергии. В 1928 году Л. Нидершот изобрёл электрический генератор, выдававший 300 Вт без подвода к нему внешней энергии. В 1927 году Т. Браун (Англия) получает патент на способы создания движущей силы и мощности за счёт электрического поля. Позднее, в 1955 году, работая во Франции, он демонстрировал установку, которая развивала скорость до 600 миль в час, используя поле до 2 тысяч электронвольт. После этого работы были закрыты, а изобретателя увезли на работу в США.

В 1934 г. Н. Тесла демонстрировал автомобиль с электродвигателем, источником для которого был генератор по сей день неизвестной конструкции.

В 1960 г. Стовбуненко, по разработкам которого было принято специальное решение ВПК, демонстрировал на стареньком «Москвиче» свои электродвигатели, позволявшие ездить целый день по городу на энергии обычного аккумулятора.

Ряд серийно выпускаемых машин имеет КПЭ больше единицы. Например, электроотбойный молоток НЭТИ-2К имеет КПЭ превращения электрической энергии в механическую, равный 4,5.

В духовной общине (Линден, Швейцария) с 1980 года работают электростатические машины Баумана суммарной мощностью 750 кВт, обеспечивающие все бытовые нужды посёлка. Таким образом, в 1980 году в мире появился населённый пункт, который раз и навсегда решил все энергетические проблемы, изгнав за порог, как органическое топливо, так и все мифы о «кризисе».

Какой-то бред? – оно, конечно, «но»… Это «но» заключается в том, что ещё в 70-е годы прошлого века при изучении закономерностей работы генераторов Грамма русские учёные доказали, что закон Ома здесь не имеет места. Кстати, синхронный генератор столяра Грамма, без особых изменений работающий и по сей день, был создан ещё в 1842 г., когда в науке не было ни электротехники, как таковой, ни закона Ома, ни теории Максвелла.

В 1881 г. Н. Слугинов (позже был убит вместе с Видеманом за публикацию работы, где была доказана абсурдность концепции «тепловой смерти» Вселенной) открыл энергетическую ассиметрию в процессе электролиза воды. В его опытах энергия на выходе была почти на 30% больше, чем энергия на входе. Это противоречило ортодоксальным «законам сохранения», и эффект «замазали». Правда, в 1980 г. учёные США восстановили эту энергетическую ассиметрию электролиза воды, доказав, что при использовании сбросного тепла паровой турбины «кпд» электролиза воды достигает 120%.

А вот пример, касающийся использования электроэнергии в процессах электролиза. Ещё в 1890 году при электрохимическом получении меди из сернистых руд в промышленности Германии и Франции на один её килограмм расходовалось 0,6 киловатт-часа электроэнергии. Сегодня – в 5 раз больше. Это результат того, что многие эффективные технологические процессы утеряны нами из-за высокомерного отношения к прошлому науки.

Эти справки – в качестве прелюдии к решениям И.С. Филимоненко… 1957 год. Под его руководством был создан «перпетуум-мобиле», который не просто производил «вредную» энергию (в виде пара высокого давления) и давал на выходе «вредные» водород и кислород, но и… подавлял радиацию! По развитию этой разработки в 1960 г. было издано специальное секретное Постановление ЦК и СМ СССР, известное как «три К» (Келдыш, Курчатов, Королёв). Однако после смерти Курчатова разработку начали «ужимать», а после смерти Королёва – закрыли вообще. Работу установки специальная комиссия АН СССР признала противоречащей «законам природы», автора уволили, исключили из партии, разжаловали вплоть до рядового и объявили «шизиком». Затем в 1989-91 гг. работы были частично возобновлены – несколько опытных установок были заложены в Челябинской области, но до ума их не довели, а использовать передвижную установку для ликвидации аварии на Чернобыльской АЭС отказались. И.С. Филимоненко был вновь уволен.

Судьба разработок И.С. Филимоненко – это преступление против России, совершённое нашей «святой АН» (я закончил факультет «Т» МИФИ и представляю, о чём говорю). В 1991-93 гг. эксперты из США изучали работу действующей установки И.С Филимоненко (первого варианта), но так и не сумели понять принципы работы. В 1994 г. по указу ЕБНа она была демонтирована и вывезена в США вместе с частью персонала (не все захотели стать предателями). И за истекшие 40 лет все «эксперты и спецы», изучавшие работу этого «перпетуум-мобиле», не сумели толком в нём разобраться. В 1996 г. «ходоки» от Сороса предлагали И.С.Филимоненко подписать чек на 100 млн. $ за проведение «консультаций» по работе установки. Но подписать его можно было только в США или Канаде – как он объяснял мне ситуацию, это был билет в один конец. Он отказался от 100 млн. $ и возможности «жить красиво», поэтому в одной из статей о нём есть фразочка: «Филимоненко – человек крайне непрактичный, к тому же патриот. Он предпочитает жить в бедности, зато на Родине».

Подводя черту под деятельностью и разработками «параноиков», хотелось бы сказать «радетелям свобод и красивых жизней»: если США сумели бы, начиная с 1972 года, понять принцип работы подобных установок, то от вас даже черти ни в одном аду не смогли бы найти и малейших отпечатков. И, кстати, «дерьмократы» сегодня могут писать статьи «о красивой жизни» в том числе и благодаря тому, что И.С. Филимоненко летом 1991 г. (во время операции «Буря в пустыне») «не поленился» написать «пару страничек» в Политбюро, в результате чего не состоялась Третья Мировая Война, в которой сгорели бы не только «тупые совки» и «патриоты». Поэтому напомню им Брюсова: «Не рассуждай, не хлопочи, Безумство – ищет, Глупость – судит».

Разработано инновационное предложение по переработке изношенных автотракторных шин в жидкое и газообразное топливо.
На выходе углесодержащий остаток без примесей золы, жидкое и газообразное топливо.
Дробления автотракторных шин не требуется.
Проведена экспертиза на новизну и промышленную применимость.
Установка признана лучшей на конкурсе "Успешный старт для вашей идеи", организованной бизнес-инкубатором "Top-ideas", г.Казань.
Основным преимуществом данной установки перед установками, производимыми промышленностью для переработки изношенных автотракторных шин является экономия тепловой энергии при нагреве автотракторных шин.
В существующих установках типа FORTAN, ПИРОТЕКС, обогрев изношенных автотракторных шин осуществляется через герметичные тигли (реторты). Независимо от того, сколько уложено в них изношенных автотракторных шин, количество тепловой энергии от сжигания горючих газов передаётся на поверхность тигля в неизменном количестве.
В предлагаемом инновационном проекте установки передача тепловой энергии для нагрева поверхностей автотракторных шин осуществляется непосредственно на ав/шины, а не через поверхности тиглей(реторт).Причём, объём обогреваемой камеры уменьшается по мере уменьшения поверхности нагрева изношенных автотракторных шин. Нужны инвесторы.

Рынки сбыта

-пиролизное жидкое топливо
Применяется в качестве жидкого топлива для котлоагрегетов, заменитель печного топлива. Применима разгонка на фракции, с целью получения различных
Нефтепродуктов (бензин, дизельное топливо, масло, смолы и др.)
-углесодержащий остаток.
Спектр использования резиновой крошки достаточно широк. В зависимости от степени измельчения ее применяют:
• в изготовлении новых автомобильных покрышек (в качестве добавок до 10-15%);
• в изготовлении резинотехнических изделий для автомобилей ("Форд" использует в качестве добавок до 25% резинового порошка);
• в изготовлении шлангов (до 40%);
• в изготовлении водоотталкивающих покрытий для крыш (до40%);
• в изготовлении железнодорожных шпал (до 60%);
• в изготовлении напольных ковриков (10-100%);
• в изготовлении подошв для обуви (10-100%);
• в изготовлении колес для инвалидных колясок (10-100%);
• в изготовлении покрытий для дорог (14-15 тонн на один километр дороги);
• в изготовлении покрытий теннисных кортов и детских площадок.
• в изготовлении бетона для строительства (в качестве добавок).
А также многого другого.
В настоящее время особое внимание уделяется изготовлению специального дорожного покрытия c добавлением резинового порошка тонких фракций - 60-100 mesh (наиболее дорогостоящего резинового порошка, получаемого криогенным методом). Такое покрытие обладает повышенными коэффициентами сцепления и поглощения шума.
В Западной Европе периодического ремонта требуют более 900 000 километров дорог, в США более 700 000 км, в Канаде 100 000 км , в Японии 130 000 км. Для замены старого покрытия дорог на новое, с применением резинового порошка, только в перечисленных странах потребуется около 25 000 000 тонн резиновой крошки тонких фракций. Кроме того в жилых зонах требуется установка отражающих звук барьеров на трассах
- Металлокорд.
Имеет в своём составе высококачественную сталь. Применятеся для последующей переработки в металл.

В целом, образование отработанных покрышек оценивается в любой стране миллионами штук в год. При сгорании тонны покрышек в воздух выделяется около 270 кг сажи и 450 кг токсичных газов. В атмосферу выделяются бензопирен, сажа, диоксин, фуран, полиароматические углеводороды, полихлорированные бифенилы (ПХБ), хром, мышьяк, кадмий и т.д. Пиролиз шин позволяет сохранить окружающую среду и утилизировать ценные материалы:
-пиролизное масло: 40-44 % (вес.)
-сажа: 38-40 % (вес.)
-металлокорд: 3-8 % (вес.)
Переработка РТИ осуществляется с целью их утилизации и получения ценных продуктов - жидкого топлива, горючего газа, углеродистого остатка (полукокса), металла (для РТИ с металлокордом). Пиролиз (от греч. pyr - огонь, жар и lysis - разложение, распад) термическое разложение органических соединений (древесины, нефтепродуктов, угля и прочего) без доступа воздуха.
Существующие технологии переработки РТИ предусматривают следующую цепочку технологических процессов.
Сырье (отходы РТИ) загружается в сосуд из жаростойкого материала (реторту). Реторта помещается в печь. Сырье нагревается посредством теплопередачи через стенки реторты и подвергается термическому разложению (пиролизу) с образованием парогазовой смеси и углеродистого остатка - полукокса. Парогазовая смесь выводится из реторты по трубопроводу, охлаждается, пары конденсируются и полученная жидкость отделяется от неконденсирующихся газов. Жидкость накапливается в сборнике жидкого продукта, газ частично или полностью используется для поддержания процесса (сжигается в печи). По окончании процесса пиролиза реторту с полукоксом извлекают из печи и устанавливают в печь реторту с сырьем.

Прототип.
По такой технологии работает наиболее близкий прототип – установка FORTAN
См. http://www.biodiesel-ua.com...

Состав установки FORTAN: ретортная печь, реторты, конденсатор-холодильник, сборник-сепаратор жидких продуктов, газожидкостные сепараторы.(см.рис.1)

Рис.1




1. Батарея ретортных печей
2. Реторта из нержавеющей стали
3. Сильфон
4. Магистраль парогаза пиролиза
5. Конденсаторы - холодильники
6. Сборник - сепаратор
7. Газожидкостные сепараторы
8. Топка
9. Горелка
10. Инжектор
11. Воздуходувка
12. Дымовая труба
13. Реторта на загрузке-выгрузке
14. Крышка реторты ПГС - парогазовая смесь
ГЖС - газожидкостная смесь
ГП - газ пиролиза
МП - масло пиролиза
В - воздух
ОГ - отбор газа
ОМ - отбор масла
РО - загрузка отходов (сырья)
ПК - выгрузка полукокса


Ретортная печь - вертикальная, шахта печи футерована огнеупорным бетоном и высокотемпературной теплоизоляцией на основе керамического волокна. В нижней части шахты печи установлены колосники для сжигания твердого топлива и горелочное устройство для сжигания горючих газов. Интенсификация горения и перемешивания топочных газов достигается воздушным наддувом. В шахту печи через открытый верх шахты помещается реторта с сырьем. Реторта - цилиндрический сосуд из жаростойкой стали, с крышкой. Специальный затвор по периметру сопрягаемых поверхностей реторты и печи обеспечивает герметизацию внутреннего пространства печи. Конденсатор-холодильник предназначен для охлаждения и конденсации паров жидких продуктов пиролиза. Парогазовая смесь поступает из реторты в конденсатор-холодильник по трубопроводу через быстроразъемное соединение и сильфонный компенсатор деформаций. Конденсат и неконденсирующиеся газы отводятся по трубопроводу в сборник-сепаратор. Сборник-сепаратор - цилиндрическая емкость, предназначенная для сбора жидких продуктов пиролиза и частичного улавливания брызг жидких продуктов из газового потока. Окончательная очистка газа от капель жидкости осуществляется в газожидкостном сепараторе. Горючий газ поступает в горелочное устройство печи и/или другим потребителям.

Реторта загружается сырьем вне печи в горизонтальном или вертикальном положении. После загрузки реторта закрывается крышкой. Загруженная реторта устанавливается в печь и при помощи быстроразъемного соединения подключается к трубопроводу холодильника-конденсатора. Реторта может устанавливаться как в горячую печь так и в холодную (при запуске). Для розжига печи твердое топливо (дрова, уголь, полукокс) загружается на колосники через дверь печи и поджигается. Интенсификация горения обеспечивается наддувом воздуха под колосники, интенсификация перемешивания газов в печи и регулирование температуры в печи обеспечивается наддувом воздуха через воздушное сопло горелочного устройства. Газ пиролиза поступает в горелочное устройство и воспламеняется. По мере увеличения потока газа наддув воздуха под колосники (для горения твердого топлива) уменьшают. Окончание процесса пиролиза определяется по уменьшению потока газа. Для получения высококачественного полукокса процесс ведут до прекращения выделения газа ("прокалка"). По окончании процесса примерно на 30 мин прекращают наддув и подачу газа с целью несколько снизить температуру реторты и футеровки печи перед извлечением реторты. После снижения температуры реторта отключается (быстроразъемным соединением) от трубопровода холодильника-конденсатора и извлекается из печи, в печь устанавливается загруженная реторта. Извлеченная горячая реторта остывает на воздухе. После остывания открывается крышка реторты и производится выгрузка полукокса опрокидыванием.
Оптимальная температурная область ведения технологического процесса 350-400°С, при этом были получены следующие продукты:
– жидкая фракция 41%;
– пиролизные газы до 12%;
– высокоуглеродистый твердый остаток до 40%;
– металлолом 8%. В зависимости от вида используемого сырья возможны колебания в объемах получаемых продуктов.

Недостатки прототипа.
К недостаткам установки FORTAN по переработке изношенных автотракторных шин можно отнести:
- необходимость использования реторты из нержавеющей стали, герметизация реторты перед установкой его в ретортную печь.
- сжигание твёрдого топлива в ретортной печи для нагрева реторты до 400-:-500 градусов
приводит к загрязнению окружающей среды диоксинами(угарным газом), пагубно влияющего на экологическую обстановку района, где производится переработка ТБО.
Зачастую, в качестве топлива для нагрева реторты используют ту же самую резину.
- загрузка в реторту осуществляется в основном резаными, дроблёнными шинами.
Загружать цельную авторезину в реторту не выгодно, так как по весу входит резины небольшое количество, а по объёму занимает много пространства.

Суммируя все эти недостатки приходишь к выводу, что установки FORTAN предназначены прежде всего для использования в стационарных условиях..
Требуют особых условий и дополнительного оборудования:
- для очистки отходящих дымовых газов.
- для дробления автотракторных шин.
Технический углерод получается с примесями золы.

Преимущества инновационного продукта.-Мини-установка для переработки изношенных автотракторных шин в жидкое и газообразное топливо
предназначено прежде всего для развития малого и среднего предпринимательства
-Она может быть мобильной и перерабатывать изношенные автотракторные шины в разных районах, где имеются свалки ТБО.
-Мини-установка для переработки авт/шин не требует реторты из нержавеющей стали.
Изношенные автотракторные шины укладываются аккуратно и плотно в корзину, а корзина устанавливается в ретортной печи.
-экологическая обстановка в районе переработки изношенных автотракторных шин будет чище, так как технология переработки не предусматривает нагрев реторты за счёт сжигания твёрдого топлива на открытом огне внутри ретортной печи.

Описание устройства и работы мини-установки по переработке изношенных автотракторных шин.



На фиг.1 изображена технологическая схема установки для пиролизной переработки углесодержащего сырья. На фиг.2 изображена установка для пиролизной переработки углесодержащего сырья. На фиг.3 – разрез А-А фиг.2.
Установка для пиролизной переработки углесодержащего сырья состоит из герметичной цилиндрической пиролизной камеры1, Пиролизная камера 1 разделена на зоны: нагрева и вывода пиролизных газов. В зоне нагрева пиролизной камеры располагается кольцевая загрузочной кассета 2, с автотракторными шинами 3, установленные в герметичной цилиндрической пиролизной камере 1 таким образом, что протекторы автотракторных шин 3 расположены параллельно радиальной поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1, а загрузочная кассета 2 выполнена в виде площадки 4 с трубой 5, которую автотракторные шины 3 охватывают внутренним диаметром. Труба 5 имеет разъемное соединение с площадкой 4. А площадка 4 имеет проходные отверстия 6 для прохождения густообразной массы продуктов пиролиза. С противоположной стороны труба 5 имеет устройство для захвата механизмом загрузки и выгрузки загрузочной кассеты – петлю 7, Пиролизная камера 1 разделена на зоны: нагрева и вывода пиролизных газов кольцевым прижимным диском 8, уложенным плоской стороной на верх кассетного ряда автотракторных шин. Прижимной диск 8 вводится в кассету через трубу 5, с возможностью опускаться в процессе пиролиза автотракторных шин 3 за счёт собственного веса и уменьшать зону нагрева. Механизм загрузки и выгрузки кольцевой загрузочной кассеты состоит из консольного крана 9, а цилиндрическая пиролизная камера1 оснащена поворотной крышкой 10, которая при открытии поворачивается вокруг оси консольного крана.9.Механизм ввода греющего газа в зону нагрева пиролизной камеры 1 выполнен в виде сопел 11, устанавливаемых на радиальной поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1, спиральных желобов 12, установленных на внутренней радиальной поверхности цилиндрической пиролизной камеры 1.
Механизм вывода продуктов пиролиза из пиролизной камеры 1 имеет прорези 13 в трубе 5, для вывода пиролизных газов из зоны нагрева в зону вывода пиролизных газов и патрубок 14, расположенный в верхней части пиролизной камеры 1, для вывода пиролизных газов из пиролизной камеры 1.Для вывода густообразных остатков продуктов пиролиза из зоны нагрева на днище пиролизной камеры1 установлен патрубок 15
Технологической схема включает: установку для пиролизной переработки углесодержащего сырья – реактор I, циклон II, сепаратор III, конденсаторную колонну первичную IV, конденсаторную колонну вторичную V, резервуар для жидкого пиролизного топлива VI, компримирующая установкаVII, ресивер компримированного газа VIII, резервуар для конденсата IX, первичный X и вторичный XI теплообменники.
Установка для пиролизной переработки сырья работает следующим образом.
Открывается поворотная крышка 10 и в цилиндрическую пиролизную камеру 1. с помощью консольного крана 9 устанавливается кассета 2 с пачкой автотракторных шин 3. Поворотная крышка 10 закрывается. Пиролизная камера 1 герметизируется. В начальной стадии процесса пиролизный газ в системе трубопроводов отсутствует. Компримирующая установка VII закачивает воздух из системы трубопроводов и сжимает его до 0,2– 0,6 Мпа. А затем, через ресивер VIII, воздух направляется в первичный X и вторичный XI теплообменники. Поскольку в первичном X теплообменнике отсутствует циркуляция горячего пиролизного газа, воздух нагревается во вторичном теплообменнике XI за счёт перегретого пара, проходящего через тепообенник XI, с температурой 450-550 градусов Цельсия или за счёт сжигания горючего газа. Тёплый воздух поступает в реактор I через сопла 9 и направленной струёй, по касательной, воздействует на поверхность автотракторных шин 3. Температура воздуха не так велика и поэтому он только прогревает поверхность автотракторных шин 3 и цилиндрическую пиролизную камеру 1. Зона нагрева ограничена кольцевым прижимным диском 8, которая максимально ограничивает движение тёплого воздуха в верхнюю часть пиролизной камеры 1 Воздух по спиральному желобу 12 опускается вниз, проходит через крайние проходные отверстия 6 и поступает в полость между боковой поверхностью трубы 5 и внутренней стороной поверхности автотракторных шин 3. Затем, воздух входит в прорези 13 на стенке трубы 5 и выводится из пиролизной камеры 1 в циклон II через патрубок 14. При выходе воздуха из трубы 5 и подаче в циклон II воздух расширяется и давление его устанавливается до 0,07 Мпа.. Затем, тёплый воздух, проходит через сепаратор III и, минуя первичную IV и вторичную V конденсаторные колонны, вновь поступает в компримирующую установку VII. Процесс повторяется. Тёплый воздух движется по замкнутому кругу до тех пор, пока не будет иметь значение, граничащее с технической характеристикой по температуре в компримирующей установке VII для сжатия газов. При достижении температуры воздуха на уровне этих показателей тёплый воздух уже с примесью греющего газа направляется через первичную IV и вторичную V конденсаторные колонны. Часть газа конденсируется в жидкое пиролизное топливо, которое направляется в резервуар для жидкого пиролизного топлива VI. А не сконденсировавшийся греющий газ, с примесью воздуха подаётся в компримирующую установку VII. В компримирующей установке VII газ с примесью воздуха сжимается. Образующаяся влага конденсируется и выводится в резервуар для конденсата. IX. Из компримирующей установки VII греющий газ с примесью воздуха направляется в ресивер VIII, для выравнивания давлений. Воздух выводится из системы трубопроводов путём стравливания из ресивера VIII. Создаётся вакуум. В системе трубопроводов остаётся только греющий газ. От ресивера VIII греющий газ подаётся в первичный теплообменник X, где снимает тепло от выходящего из реактора I пиролизного газа. Далее, греющий газ направляется во вторичный теплообменник XI, где температура греющего газа доводится до 450-480градусов, за счёт съема тепла от циркулирующего в теплообменнике XI перегретого пара или за счёт непосредственного нагрева горючим газом. Греющий газ, имея температуру 450-480 градусов и давление 0,2-0,6 Мпа направляется в сопла 11. Выходя из сопла 11, под давлением 0,2-0,6 Мпа, по касательной к поверхности автотракторных шин 3 и в спиральном вращении, греющий газ нагревает автотракторные шины 3 до температуры 450-500градусов, разрушая структуру автотракторных шин 3.Происходит высокотемпературный процесс глубокого термического разложения сырья, заключающийся в деструкции молекул исходных веществ, их изомеризации и др. изменениях. Образующийся пирогаз по спиральному желобу 12 опускается вниз и через проходные отверстия 6 поступает в полость между боковой поверхностью трубы 5 и внутренней стороной поверхности автотракторных шин 3. Автотракторные шины 3 обугливаются. Отделяется металлокорд. По мере опускания кольцевого прижимного диска 8 углесодержащий остаток приобретает густую массу и выходит через патрубок 15, а металлокордом постепенно прессуется. Пиролизный газ входит в прорези 13 на стенке трубы 5 и выводится из пиролизной камеры 1 в циклон II через патрубок 14. При выходе пиролизного газа из трубы 5 и подаче в циклон II пирогаз расширяется и давление его устанавливается до 0,07 Мпа. Затем, пирогаз проходит через первичную IV и вторичную V конденсаторные колонны. Образующееся в конденсаторных колоннах жидкое пиролизное топливо сливается в резервуар для жидкого пиролизного топлива VI. Оставшийся греющий газ, уже в охлаждённом состоянии, поступает в компримирующую установку VII. В нём греющий газ отделяется от влаги и, затем направляется в ресивер компримированного газа VIII. Процесс повторяется.При завершении цикла крышку 10 пиролизной камеры 1 открывают. Крюком консольного крана 9 зацепляют за петлю 7 и вытаскивают кассету 2 со спрессованным металлокордом, имеющим углесодержащие остатки. Далее, углесодержащее сырьё с металлокордом направляют на дробление и последующую переработку. А в пиролизную камеру 1устанавливают новую кассету 2 с автотракторными шинами.3
Инвестиции.
Учитывая то, что изготовление прототипа, пиролизной установки FORTAN, с самой наименьшей производительностью 3000 кг/сутки обходится в 45000$.
Oбъём инвестиций необходим в 2 раза больше, куда будут включены проектно-конструкторские работы, переделки в процессе изготовления и пр.
Общий объём необходимых инвестиций – 90000$

Тепло из холода.



Обычно мы имеем дело с процессами, в которых тепло перетекает от горячего тела к холодному. Однако формулы термодинамики убеждают нас в том, что возможны явления, при которых тепло течет в обратном направлении, — когда оно, образно говоря, извлекается из холода.

Используя такие явления, наши дома можно обогревать за счет охлаждения наружного воздуха. С первого взгляда это кажется просто невероятным! Правда, чтобы привести в действие такие "высасывающие тепло" устройства, нужно затратить некоторое количество энергии. Тем не менее с учетом тепла, выделяющегося при выполнении этой работы, энергетический баланс оказывается положительным.

Если это так, то, казалось бы, перед нами открываются фантастические перспективы - к нашим услугам практически неисчерпаемый океан экологически чистой энергии земной атмосферы, а если заглянуть чуть дальше, то и безбрежного космоса с размазанным там остаточным теплом первичного взрыва. В последние годы появилось немало книг и статей, пропагандирующих такую технологию. Почему же тогда мы медлим и не строим батареи тепловых насосов? Виновата наша инертность, как говорится, руки не доходят - или тут есть какие-то подводные камни?


Использование альтернативных экологически чистых источников энергии может предотвратить назревающий энергетический кризис. Наряду с поисками и освоением традиционных источников (газ, нефть), перспективным направлением является использование энергии, накапливаемой в водоемах, грунте, геотермальных источниках, технологических выбросах (воздух, вода, стоки и др.). Однако температура этих источников довольно низкая (0-25 °С) и для эффективного их использования необходимо осуществить перенос этой энергии на более высокий температурный уровень (50-100 °С). Реализуется такое преобразование тепловыми насосами (TH), которые, по сути, являются парокомпрессионными холодильными машинами.

Предлагаю усовершенствовать тепловые насосы за счёт повышения эффективности теплообмена.
Суть инновационного предложеня изложена ниже (выдержки из заявки на изобретение.) Если найдутся инвестроы готовы изготовить пилотный образец.
Известен способ работы теплового насоса, в котором рабочее тело циркулирует по замкнутому контуру, заключающийся в: расширении рабочего тела, в дросселе, нагреве рабочего тела излучателем тепловой энергии, в испарителе, при этом, источником тепловой энергии является внешняя среда, сжатии рабочего тела, в компрессоре, отводе тепла от рабочего тела потребителю, в конденсаторе.

Известно устройство теплового насоса, состоящее из замкнутого контура, в котором циркулирует рабочее тело, входящие в замкнутый контур: компрессора, конденсатора, дросселя, испарителя (1).

Техническим результатом является ускорение процесса теплообмена рабочего тела с излучателем тепловой энергии и потребителем тепловой энергии.

Сущность способа работы теплового насоса заключается в том, что нагрев рабочего тела осуществляют при контакте рабочего тела с излучателем тепловой энергии, при этом, после нагрева, рабочее тело отделяют от излучателя тепловой энергии, а отвод тепла от рабочего тела осуществляют при контакте рабочего тела с потребителем тепловой энергии, при этом, после отвода тепла, рабочее тело отделяют от потребителя тепловой энергии.

Направлена заявка на изобретение в Роспатент. Зарегистрирована 16.04.09г.
В течение года со дня подачи заявки на изобретение имеется возможность оформить заявку по процедуре РСТ.В этом случае имеется возможность продлить перевод в национальные фазы заявку на изобретение в течение не 12 а 30 месяцев. (http://www.sciteclibrary.ru...)

Нужен партнёр-инвестор для оформления заявки на изобретение по процедуре РСТ, оплате пошлин и поиске Стратегического Покупателя с целью продажи патента на изобретение по выгодной для нас цене.
Партнёр-инвестор становится соавтором при подаче заявки на изобретение по процедуре РСТ.
Доход о сделки: 10 - 50 млн.$
Это реально и на практике работает

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПАРОВОЙ ОБРАБОТКИ ПИЩЕВОГО ПРОДУКТА, СЫРЬЯ, МАТЕРИАЛОВ

(57) Реферат:

Устройство содержит автоклав и парообразователь, соединенные по внешней стороне трубой. В трубе установлен механизм принудительного перемещения рабочего тела. За механизмом принудительного перемещения рабочего тела установлен механизм распыления воды в рабочем теле. За парообразователем, перед входом рабочего тела в автоклав, установлен механизм смешивания рабочего тела, прошедшего через парообразователь, с рабочим телом, направленным от механизма распыления воды в рабочем теле, мимо парообразователя. На входе рабочего тела в автоклав и на выходе из автоклава установлены измерители количественных показателей рабочего тела. Изобретение позволяет уменьшить расход насыщенного пара. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Устройство предназначено в первую очередь для снижения энергозатрат по выработке пара в области производства строительных материалов - силикатного кирпича, газосиликатных блоков.
Кирпич имеет свойство впитывать влагу для химической реакции образования единой монолитной структуры - газосиликатов кальция. Перед входом пара в автоклав и при выходе пара из автоклава устоновлены датчики, измеряющие влажность пара. Как только показатели влажности пара на выходе из автоклава и при входе в автоклав будут неизменными, прекращают подачу пара. Силикатный кирпич готов. Сейчас же, независимо от готовности силикатного кирпича, газосиликатных блоков, пар через автоклав прогоняют строго 8-9 часов.

Есть идея организации бронезащиты ЖВО человека по технологии противоудара , когда пуля, врезаясь в броню получает встречный удар в виде высвобождающейся тепловой энергии от микровзрывов, микрокапсул. Энергия от микровзрыва направляется строго на поверхность пули.

Кроме того, предусмотрены:
- "преграды", которые молниеносно изменяют траекторию пули.
- реакции, которые "срезают", "истирают", "растворяют" острый конец пули,
- процессы, которые затрудняют вход пули в композитный материал брони и выталкивают его в обратном направлении.
Нужен творческий коллектив и лаборатория для проведения НИиОКР.

На рисунке предложен универсальный вариант расположения капсул с зарядом для противодействия бронебойным пулям со стальным сердечником..

Нынешние бронежилеты и другие защищающие от пуль и осколков средства всё ещё далеки от совершенства. Они тяжелы, неудобны и непрактичны, так как не могут должным образом защитить те части тела солдат, которым необходимы подвижность и гибкость, в первую очередь — руки и ноги.
Поэтому многие эксперты склоняются к выводу, что броня будущего фактически должна принять жидкую форму.
Американские исследователи создали смесь из микроскопических частиц кварца в гликоли полиэтилена. Когда материал погружают в STF, кварцевые частички поглощаются волокнами ткани.
В обычном режиме ткань сохраняет гибкость, но когда материал встречается с внезапным напряжением, вроде попадания пули, частицы кварца автоматически создают дополнительное сопротивление.

Израильская компания ApNano создала новые материалы, которые, будучи многократно прочнее и легче стали, могут стать основой для необычайно прочной наноброни.
Новые материалы названы "неорганические фуллерен-подобные наноструктуры" (inorganic fullerene-like nanostructures - IF). С точки зрения химии, они представляют собой сульфиды металлов: вольфрама, молибдена, титана и ниобия. Ученые научились синтезировать их в непривычных формах, в виде наночастиц - трубок и сфер - подобных углеродным нанотрубкам и шарикам-фуллеренам с поперечником всего в десятки атомов. Составленные из таких частиц материалы показывают необычайно высокую прочность и превосходную способность абсорбировать удар, сохраняя после воздействия начальную форму. Так, в опытах образцы IF на основе вольфрама останавливали стальные снаряды, летящие на скорости 1,5 км/с (при этом в точке удара создавалось давление до 250 тонн на квадратный сантиметр)(!), а также - выдерживали статическую нагрузку в 350 тонн на квадратный сантиметр.
Теперь ApNano намерена перейти к развитию аналогичных образцов на основе титана, которые, как ожидают изобретатели IF, окажутся еще более прочными, чем вольфрамовые, да к тому же - при в четверо меньшем весе. Авторы работы отмечают, что IF дешевле и проще в производстве, чем углеродные нанотрубки и фуллерены, а также - менее огнеопасны.


.


Установившееся равновесие между средствами поражения и защиты критично и просуществует недолго. Если будут созданы пассивные средства бронезащиты ЖВО, по эффективности превосходящие существующие, в выборе средств поражения ЖВО вновь будет сделан рывок вперед, На смену бронебойным средствам поражения придут более совершенные. И бороться с новейшими бронебойными системами только оптимизацией пассивных средств бронезащиты станет малоэффективным.
Надо больше уделять внимание не на технологию пассивной бронезащиты, будь-то "молекулярная брона", "жидкая броня", "наноброня" и т.п., а комплесно подходить к этому вопросу.
Наряду со средствами пассивной бронезащиты использовать технологию противоудара.

КПД имеет свою противоположность- Коэффицент бесполезного действия.(КБД)
КПД движется относительно своей противоположности, и пока движется- СУЩЕСТВУЕТ.
Как только КПД станет 100%- Противоположность ИСЧЕЗНЕТ, а с исчезновением противоположности исчезнет ДВИЖЕНИЕ КПД, в связи с чем КПД- перестанет существовать. Но так как из ВСЕГО нелязя ничего вычесть- ЭТО НЕРЕАЛЬНО.
Поэтому чем выше процент КПД тем сильнее энергия сопротивления коэффицента бесполезного действия.
При 99,999% процентах КПД- энергия КБД превышает энергию нашей реальности, и приближается к энергии МИРОЗДАНИЯ.
При 99,999% процентах КБД - энергия КПД превышает энергию точки и приближается к АПОКАЛИПСИСУ.
Но это еще предстоит испытать человечеству на своей шкуре... к своей беде...

Конструкция многослойного гибкого бронежилета с ячейками является аналогом армейского бронежилета "DRAGON SKIN", принятым на вооруже нии США.


На рис.1 изображена многослойная броня.
Многослойная броня, состоит из слоёв 1 высокомодульных волокон, расположенных одна над другой, вдоль жизненно-важных органов (ЖВО) человека. Нижние слои 1 высокомодульных волокон образуют тыльную прокладку 2. Верхние слои 1 – лицевую прокладку 3. Для противодействия движению пули, (осколка), слои 1 высокомодульных волокон расположены между веществами 4, усиливающими противодействие. При этом, вещества 4 расположены в ячейках 5, образованных слоями 1 высокомодульных волокон, лицевой прокладки 3. Для усиления противодействия вещества 4 могут быть:
- взрывчатыми,
- могут иметь определённую форму, изменяющую направление движения пули (осколка), при соударении с веществами 4.
- могут быть выполнены в форме твёрдых шаров или овальных, многогранных цилиндров из карбида бора или кремния.
- могут быть выполнены из дайнима ( высокомодульный полиэтилен)
Для придания жёсткости ячейки 5 пропитывают STF- жидкостью, суспензией, густеющей при быстром сдвиге от ударно-проникающего воздействия пули (осколка).
При этом увеличиваются аммортизационные свойства многослойной брони.
Многослойную броню получают следующим образом.
Тыльную прокладку 2 собирают из высокомодульных слоёв 1 волокон и прошивают между собой. Лицевую прокладку 3 собирают из высокомодульных слоёв 1, прошивая их в шахматном порядке и образуя. ячейки 5. Лицевую прокладку 3 и тыльную прокладку 2 прошивают между собой. В ячейки 5 вставляют вещества 4.

Противодействие многослойной брони ударно-проникающему воздействию пули, осколка осуществляется следующим образом (варианты):
а) Вещество в ячейках имеет монолитную твёрдую структуру в форме шара или овального круглого цилиндра. В качестве веществ используются карбид бора или карбид кремния.
При попадании пули (осколка) на поверхность ячейки 5, стенка ячейки, выполненная из слоя 1 высокомодульных волокон, разрывается. Так как высокомодульные волокна пропитаны суспензией, густеющей при быстром сдвиге от ударно-проникающего воздействия пули, осколка, ячейки 5 твердеют. При этом, от прогиба слоёв,параллельно процессу твердения осуществляется движение ячсеек, расположенных по соседству движению пули, к поверхности движущейся пули. Расположенные в них карбид кремния тормозит движению. Увеличивается трение между ними. Образующаяся жёсткая конструкция из затвердевших слоёв 1 высокомодульных волокон имеющая пористую структуру,начинает аммортизировать при ударно-проникающем воздействии пули (осколка). При движении пуля (осколок) соударяются с твёрдыми шарами ( овальными цилиндрами) из карбида бора или карбида кремния.(веществами 4).
Шары (овальные цилиндры) трескаются. От них отлетают осколки, которые затем оседают в ячейках. Пуля (осколок) меняет траекторию полёта. Часть кинетической энергии теряется. Затем, пуля (осколок) вновь врезается в слой 1 высокомодульных волокон соседней ячейки 5 Часть кинетической энергии тратится на разрыва слоя 1 высокомодульных волокон. Далее, пуля(осколок) врезается в шар (овальный цилиндр), расположенный в этой ячейке 5. Итак продолжается до тех пор, пока пуля (осколок) не выйдут из многослойной брони или не застрянут в нём.
б) Вещество в ячейках 5 взрывчатое. в форме микрокапсул.
При попадании пули на поверхность ячейки 5, стенка ячейки 5, выполненная из слоя1 высокомодульных волокон, разрывается. Образуется щель. Через эту щель пуля(осколок) совершает ударно-проникающее воздействие на вещество 4, расположенное в ячейке 5. Вещество 4 реагирует. Образуется плазма и газы. Так как ячейка 5 разорвана от ударно-проникающего воздействия пули (осколка), газы начинают вырываться под давлением, через эту щель, выдавливая пулю 5 из щели в противоположном движению пули направлении. Ячейки 5 начинают раздуваться от образующихся газов и переходить окончательно в жёсткую форму, от сдвига слоёв 1 высокомодульных волокон, увеличивая амортизационные свойства многослойной брони. Так как высокоммодульные волкна очень крепкие, разрыв от газов по весму слою маловероятен. Образующаяся плазма затупляет острый конец пули и разлагает его.
Предусмотрен механизим охлаждения бронежилета. Имеется оригинальный способ соединения тканей кевлара между собой. Но это пока секрет.
При производстве технического алмаза образуется большое количество наночастиц, которые нигде не используются. Упаковав эти частицы в капсули или смешав с неиспаряющейся жидкостью можно значительно улучшить противодействие брони бронебойным пулям.

Отзывы независимых экспертов.

Рецензии независимых экспертов обнадёживают. Вот выдержки из них. ...."Ваш принцип на рисунке хорош, но принцип - "пуля вязнет". Подходит для ПМ, осколков, пуль со смещённым ц.т. и колюще-режущих орудий. Сразу обрадую - от АКМ жилет спасёт на расстоянии около 300 м, не убъет, но гематома и контузия обеспечена (пробивается рельс на расстоянии 100 м - кинетическая энергия переходит в тепловую). Представленный образец чешуи (Dragon Skin) спасёт если будет усилен вторым или третьим слоем.
Представленный образец (аналог) жилета имеет существенный недостаток (Dragon Skin) - стальная пуля с малым смещением центра легко уйдёт между чешуёй (особенно при ударе по касательной). При увеличении массы пули такая форма не обеспечит надёжного опирания на нижние слои, не забывайте об инерционности стоящих неподвижно пластин ( пуля как бы проломит площадь - прогнёт - сильный удар обеспечен) снизу нужен костюм, смягчающий удары. Хотя в образце использованы и нити. Защита достаточная от образцов НАТО, но не калашникова...."
"...Забудьте про любой полиэтилен. он не только будет плавиться, но и выплёскиваться и распадаться на СО2 и другие компоненты и будут макро кратеры и не поможет никакой магнетик. Используйте структуру типа напёрсточной насечки в сторону пули, на титаново-каучуковой основе, а заполнение ВВ чувствительное к удару и температуре, при ударе пули она будет сжимать ВВ, которое синициирует рядом лежащие направленные вдоль жилета заряды, которые смогут раздробить пулю большого калибра. Заряды должны срабатывать между слоем напёрстной насечки и основы, т.е. воздушный зазор между слоями. ВВ можно использовать жидкое, тогда порцию израсходованного заряда можно заменять самотёком. Решить вопрос с самопроизвольной детонацией остальных зарядов, также легкоо решить. Противокалибр сразу повысится на порядок..."
Если бы была возможность финансирования данного проекта со стороны Государства, всё двигалось бы значительно быстрее. На одном энтузиазме далеко не уехать.

Майкл Талбот
Вселенная как голограмма
Майкл Талбот (1953-1992), уроженец Австралии, был автором множества книг, освещающих параллели между древним мистицизмом и квантовой механикой и поддерживающих теоретическую модель реальности, предполагающую, что физическая вселенная подобна гигантской голограмме.

Существует ли объективная реальность, или Вселенная - фантазм?

В 1982 году произошло замечательное событие. В Парижском университете исследовательская группа под руководством физика Alain Aspect провела эксперимент, который может оказаться одним из самых значительных в 20 веке. Вы не слышали об этом в вечерних новостях. На самом деле, если у вас не в обычае читать научные журналы, скорее всего, вы даже не слышали имя Alain Aspect, хотя некоторые ученые верят, что его открытие способно изменить лицо науки.

Aspect и его группа обнаружили, что в определенных условиях элементарные частицы, например, электроны, способны мгновенно сообщаться друг с другом независимо от расстояния между ними. Hе имеет значения, 10 футов между ними или 10 миллиардов миль. Каким-то образом каждая частица всегда знает, что делает другая.

Проблема этого открытия в том, что оно нарушает постулат Эйнштейна о предельной скорости распространения взаимодействия, равной скорости света. Поскольку путешествие быстрее скорости света равносильно преодолению временного барьера, эта пугающая перспектива заставила некоторых физиков пытаться разъяснить опыты Aspect сложными обходными путями. Hо других это вдохновило предложить даже более радикальные объяснения.

Hапример, физик лондонского университета David Bohm посчитал, что из открытия Aspect следует, что объективной реальности не существует, что, несмотря на ее очевидную плотность, вселенная в своей основе - фантазм, гигантская, роскошно детализированная голограмма.

Чтобы понять, почему Bohm сделал такое поразительное заключение, нужно сказать о голограммах.

Голограмма представляет собой трехмерную фотографию, сделанную с помощью лазера. Чтобы изготовить голограмму, прежде всего фотографируемый предмет должен быть освещен светом лазера. Тогда второй лазерный луч, складываясь с отраженным светом от предмета, дает интерференционную картину, которая может быть зафиксирована на пленке. Готовый снимок выглядит как бессмысленное чередование светлых и темных линий. Hо стоит осветить снимок другим лазерным лучом, как тотчас появляется трехмерное изображение исходного предмета.

Трехмерность - не единственное замечательное свойство, присущее голограмме. Если голограмму с изображением розы разрезать пополам и осветить лазером, каждая половина будет содержать целое изображение той же самой розы точно такого же размера. Если же продолжать разрезать голограмму на более мелкие кусочки, на каждом из них мы вновь обнаружим изображение всего объекта в целом. В отличие от обычной фотографии, каждый участок голограммы содержит информацию о всем предмете, но с пропорционально соответствующим уменьшением четкости.

Принцип голограммы "все в каждой части" позволяет нам принципиально по-новому подойти к вопросу организованности и упорядоченности. На протяжении почти всей своей истории западная наука развивалась с идеей о том, что лучший способ понять физический феномен, будь то лягушка или атом, - это рассечь его и изучить составные части. Голограмма показала нам, что некоторые вещи во вселенной не поддаются исследованию таким образом. Если мы будем рассекать что-либо, устроенное голографически, мы не получим частей, из которых оно состоит, а получим то же самое, но поменьше точностью.

Такой подход вдохновил Bohm на иную интерпретацию работ Aspect. Bohm был уверен, что элементарные частицы взаимодействуют на любом расстоянии не потому, что они обмениваются некими таинственными сигналами между собой, а потому, что их разделенность иллюзорна. Он пояснял, что на каком-то более глубоком уровне реальности такие частицы являются не отдельными объектами, а фактически расширениями чего-то более фундаментального.

Чтобы это лучше уяснить, Bohm предлагал следующую иллюстрацию.

Представьте себе аквариум с рыбой. Вообразите также, что вы не можете видеть аквариум непосредственно, а можете наблюдать только два телеэкрана, которые передают изображения от камер, расположенных одна спереди, другая сбоку аквариума. Глядя на экраны, вы можете заключить, что рыбы на каждом из экранов - отдельные объекты. Поскольку камеры передают изображения под разными углами, рыбы выглядят по-разному. Hо, продолжая наблюдение, через некоторое время вы обрнаружите, что между двумя рыбами на разных экранах существует взаимосвязь. Когда одна рыба поворачивает, другая также меняет направление движения, немного по-другому, но всегда соответственно первой; когда одну рыбу вы видите анфас, другую непременно в профиль. Если вы не владеете полной картиной ситуации, вы скорее заключите, что рыбы должны как-то моментально общаться друг с другом, чем что это случайное совпадение.

Bohm утверждал, что именно это и происходит с элементарными частицами в эксперименте Aspect. Согласно Bohm, явное сверхсветовое взаимодействие между частицами говорит нам, что существует более глубокий уровень реальности, скрытый от нас, более высокой размерности, чем наша, как в аналогии с аквариумом. И, он добавляет, мы видим частицы раздельными потому, что мы видим лишь часть действительности. Частицы - не отдельные "части", но грани более глубокого единства, которое в конечном итоге так же голографично и невидимо, как упоминавшаяся выше роза. И поскольку все в физической реальности состоит из этих "фантомов", наблюдаемая нами вселенная сама по себе есть проекция, голограмма.

Вдобавок к ее "фантомности", такая вселенная может обладать и другими удивительными свойствами. Если очевидная разделенность частиц - это иллюзия, значит, на более глубоком уровне все предметы в мире могут быть бесконечно взаимосвязаны. Электроны в атомах углерода в нашем мозгу связаны с электронами каждого плывущего лосося, каждого бьющегося сердца, каждой мерцающей звезды. Все взаимопроникает со всем, и хотя человеческой натуре свойственно все разделять, расчленять, раскладывать по полочкам все явления природы, все разделения по необходимости искусственны, и природа в конечном итоге предстает безразрывной паутиной. В голографическом мире даже время и пространство не могут быть взяты за основу. Потому что такая характеристика, как положение, не имеет смысла во вселенной, где ничто на самом деле не отделено друг от друга; время и трехмерное пространство, как изображения рыб на экранах, необходимо будет считать не более чем проекциями. На этом, более глубоком уровне реальность - это нечто вроде суперголограммы, в которой прошлое, настоящее и будущее существуют одновременно. Это значит, что с помощью соответствующего инструментария может появиться возможность проникнуть вглубь этой супер-голограммы и извлечь картины давно забытого прошлого.

Что еще может нести в себе голограмма - еще далеко не известно. Предположим, например, что голограмма - это матрица, дающая начало всему в мире, как минимум, в ней есть все элементарные частицы, которые принимали или будут когда-то принимать любую возможную форму материи и энергии, от снежинок до квазаров, от голубых китов до гамма-лучей. Это как бы вселенский супермаркет, в котором есть все.

Хотя Bohm и признавал, что у нас нет способа узнать, что еще таит в себе голограмма, он брал на себя смелость утверждать, что у нас нет причин, чтобы предположить, что в ней больше ничего нет. Другими словами, возможно, голографический уровень мира - просто одна из ступеней бесконечной эволюции.

Bohm не одинок в своем стремлении исследовать свойства голографического мира. Hезависимо от него, нейрофизиолог из стэндфордского университета Karl Pribram, работающий в области исследования иозга, также склоняется к голографической картине мира. Pribram пришел к этому заключению, размышляя над загадкой, где и как в мозге хранятся воспоминания. Многочисленные эксперименты на протяжении десятилетий показали, что информация хранится не в каком-то определенном участке мозга, а рассредоточена по всему объему мозга. В ряде решающих экспериментов в 20-х годах исследователь мозга Karl Lashley обнаружил, что независимо от того, какой участок мозга крысы он удалял, он не мог добиться исчезновения условных рефлексов, выработанных у крысы до операции. Единственной проблемой оставалось то, что никто не смог предложить механизм, объясняющий это забавное свойство памяти "все в каждой части".

Позже, в 60-х, Pribram столкнулся с принципом голографии и понял, что он нашел объяснение, которое искали нейрофизиологи. Pribram уверен, что память содержится не в нейронах и не в группах нейронов, а в сериях нервных импульсов, "оплетающих" мозг, подобно тому, как луч лазера "оплетает" кусочек голограммы, содержащий все изображение целиком. Другими словами, Pribram уверен, что мозг есть голограмма.

Теория Pribram также объясняет, как человеческий мозг может хранить так много воспоминаний в таком маленьком объеме. Предполагается, что человеческий мозг способен запомнить порядка 10 миллиардов бит за всю жизнь (что соответствует примерно объему информации, содержащемуся в 5 комплектах Британской энциклопедии).

Было обнаружено, что к свойствам голограмм добавилась еще одна поразительная черта - огромная плотность записи. Просто изменяя угол, под которым лазеры освещают фотопленку, можно записать много различных изображений на той же поверхности. Было показано, что один кубический сантиметр пленки способен хранить до 10 миллиардов бит информации.

Hаша сверъестественная способность быстро отыскивать нужную информацию из громадного объема нашей памяти становится более понятной, если принять, что мозг работает по принципу голограммы. Если друг спросит вас, что пришло вам на ум при слове "зебра", вам не придется механически перебирать весь свой словарный запас, чтобы найти ответ. Ассоциации вроде "полосатая", "лошадь" и "живет в Африке" появляются в вашей голове мгновенно.

Действительно, одно из самых удивительных свойств человеческого мышления - это то, что каждый кусок информации мгновенно и взаимно коррелируется с любым другим - еще одно качество, присущее голограмме. Поскольку любой участок голограммы бесконечно взаимосвязан с любым другим, вполне возможно, что она является высшим природным образцом перекрестно-коррелированных систем.

Местонахождение памяти - не единственная нейрофизиологическая загадка, которая стала более разрешимой в свете голографической модели мозга Pribram. Другая - это каким образом мозг способен переводить такую лавину частот, которые он воспринимает различными органами чувств (частоты света, звуковые частоты и так далее), в наше конкретное представление о мире. Кодирование и декодирование частот - это именно то, с чем голограмма справляется лучше всего. Точно так же, как голограмма служит своего рода линзой, передающим устройством, способным превращать видимо бессмысленную мешанину частот в связное изображение, так и мозг, по мнению Pribram, содержит такую линзу и использует принципы голографии для математической переработки частот от органов чувств во внутренний мир наших восприятий.

Множество фактов свидетельствуют о том, что мозг использует принцип голографии для функционирования. Теория Pribram находит все больше сторонников среди нейрофизиологов.

Аргентинско-итальянский исследователь Hugo Zucarelli недавно расширил голографическую модель на область акустических явлений. Озадаченный тем фактом, что люди могут определить направление на источник звука, не поворачивая головы, даже если работает только одно ухо, Zucarelli обнаружил, что принципы голографии способны объяснить и эту способность.

Он также разработал технологию голофонической записи звука, способную воспроизводить звуковые картины с почти сверхъестественным реализмом.

Мысль Pribram о том, что наш мозг математически конструирует "твердую" реальность, полагаясь на входные частоты, также получила блестящее экспериментальное подтверждение. Было обнаружено, что любой из наших органов чувств обладает гораздо большим частотным диапазоном восприимчивости, чем предполагалось ранее. Hапример, исследователи обнаружили, что наши органы зрения восприимчивы к звуковым частотам, что наше обоняние несколько зависит от того, что сейчас называется "осмотическими частотами", и что даже клетки нашего тела чувствительны к широкому диапазону частот. Такие находки наводят на мысль, что это - работа голографической части нашего сознания, которая преобразует раздельные хаотические частоты в непрерывное восприятие.

Hо самый потрясающий аспект голографической модели мозга Pribram выявляется, если ее сопоставить с теорией Bohm. Потому что, если видимая физическая плотность мира - только второстепенная реальность, а то, что "там", на самом деле является лишь голографическим набором частот, и если мозг - тоже голограмма и лишь выбирает некоторые частоты из этого набора и математически преобразует их в чувственные восприятия, что же остается на долю объективной реальности?

Скажем проще - она перестает существовать. Как испокон веков утверждают восточные религии, материальный мир есть Майя, иллюзия, и хотя мы можем думать, что мы физические и движемся в физическом мире, это тоже иллюзия.

Hа самом деле мы "приемники", плывущие в калейдоскопическом море частот, и все, что мы извлекаем из этого моря и превращаем в физическую реальность, всего лишь один частотный канал из множества, извлеченный из голограммы.

Эта поразительная новая картина реальности, синтез взглядов Bohm и Pribram, названа голографической парадигмой, и хотя многие ученые восприняли ее скептически, других она воодушевила. Hебольшая, но растущая группа исследователей считает, что это одна из наиболее точных моделей мира, из до сих пор предложенных. Более того, некоторые надеются, что она поможет разрешить некоторые загадки, которые не были ранее объяснены наукой и даже рассматривать паранормальные явления как часть природы.

Многочисленные исследователи, в том числе Bohm и Pribram, заключают, что многие парапсихологические феномены становятся более понятными в терминах голографической парадигмы.

Во вселенной, в которой отдельный мозг есть фактически неделимая часть, "квант" большой голограммы и все бесконечно связано со всем, телепатия может быть просто достижением голографического уровня. Становится гораздо легче понять, как информация может доставляться от сознания "А" к сознанию "Б" на любое расстояние, и объяснить множество загадок психологии. В частности, Grof предвидит, что голографическая парадигма сможет предложить модель для объяснения многих загадочных феноменов, наблюдавшихся людьми в измененных состояниях сознания.

В 50-х годах, исследуя ЛСД в качестве психотерапевтического препарата, Grof работал с пациенткой, которая внезапно пришла к убеждению, что она является самкой доисторической рептилии. Во время галлюцинации она дала не только богато детализированное описание того, каково это - быть существом, обладающим такими формами, но и отметила цветную чешую на голове у самца того же вида. Grof был поражен тем обстоятельством, что в беседе с зоологом подтвердилось наличие цветной чешуи на голове у рептилий, играющей важную роль для брачных игр, хотя женщина ранее не имела понятия о таких тонкостях.

Опыт этой женщины не был уникален. Во время своих исследований Grof сталкивался с пациентами, возвращающимися по лестнице эволюции и отождествляющими себя с самыми разными видами (на их основе построена сцена превращения человека в обезъяну в фильме "Измененные состояния"). Более того, он нашел, что такие описания часто содержат малоизвестные зоологические подробности, которые при проверке оказываются точными.

Возврат к животным - не единственный феномен, описанный Grof'ом. У него также были пациенты, которые, по-видимому, могли подключаться к своего рода области коллективного или расового бессознательного. Hеобразованные или малообразованные люди внезапно давали детальные описания похорон в зороастрийской практике либо сцен индусской мифологии. В других опытах люди давали убедительные описания внетелесных путешествий, предсказания картин будущего, события прошлых воплощений.

В более поздних исследованиях Grof обнаружил, что тот же ряд феноменов проявлялся и в сеансах безнаркотической терапии. Поскольку общим элементом таких экспериментов явилось расширение индивидуального сознания за привычные пределы эго и границы пространства и времени, Grof назвал такие проявления "трансперсональным опытом", и в конце 60-х благодаря ему появилась новая ветвь психологии, названная "трансперсональной" психологией, целиком посвященная этой области.

Хотя созданная Grof'ом Ассоциация трансперсональной психологии представляла собой быстро растущую группу профессионалов-единомышленников и стала уважаемой ветвью психологии, ни сам Grof, ни его коллеги много лет не могли предложить механизма, объясняющего странные психологические явления, которые они наблюдали. Hо это двусмысленное положение изменилось с приходом голографической парадигмы.

Как недавно отмечал Grof, если сознание фактически есть часть континуума, лабиринт, соединенный не только с каждым другим сознанием, существующим или существовавшим, но и с каждым атомом, организмом и необъятной областью пространства и времени, его способность случайно образовывать тоннели в лабиринте и переживать трансперсональный опыт более не кажется столь странной.

Голографическая парадигма также накладывает отпечаток на так называемые точные науки, например биологию. Keith Floyd, психолог Virginia Intermont College, показал, что если реальность есть всего лишь голографическая иллюзия, то нельзя дальше утверждать, что сознание есть функция мозга. Скорее, наоборот, сознание создает наличие мозга - так же, как тело и все наше окружение мы интерпретируем как физическое.

Такой переворот наших взглядов на биологические структуры позволил исследователям указать, что медицина и наше понимание процесса выздоровления также могут измениться под влиянием голографической парадигмы. Если очевидная физическая структура тела - не более чем голографическая проекция нашего сознания, становится ясным, что каждый из нас намного более ответственен за свое здоровье, чем полагает современная медицина. То, что мы сейчас наблюдаем как таинственное излечение, в действительности могло произойти из-за изменения сознания, которое внесло соответствующие коррективы в голограмму тела.

Аналогично, новые альтернативные методики лечения, такие, например, как визуализация, могут работать так успешно именно потому, что в голографической реальности мысль в конечном итоге столь же реальна, как и "реальность".

Даже откровения и переживания "потустороннего" становятся объяснимыми с точки зрения новой парадигмы. Биолог Lyall Watson в своей книге "Дары неизведанного" описывает встречу с индонезийской женщиной-шаманом, которая, совершая ритуальный танец, была способна заставить мгновенно исчезнуть в тонком мире целую рощу деревьев. Watson пишет, что пока он и еще один удивленный свидетель продолжали наблюдать за ней, она заставила деревья исчезать и появляться несколько раз подряд.

Хотя современная наука неспособна объяснить такие явления, но они становятся вполне логичными, если допустить, что наша "плотная" реальность не более чем голографическая проекция. Возможно, мы сможем сформулировать понятия "здесь" и "там" точнее, если определим их на уровне человеческого бессознательного, в котором все сознания бесконечно тесно взаимосвязаны.

Если это так, то в целом это наиболее значительное следствие из голографической парадигмы, поскольку это означает, что явления, наблюдавшиеся Watson, не общедоступны только потому, что наш разум не запрограммирован доверять им, что могло бы сделать их таковыми. В голографической вселенной отсутствуют границы возможностей для изменения ткани реальности.

То, что мы воспринимаем как реальность - всего лишь холст, ждущий НАС, чтобы нанести на нем любую картину, какую пожелаем. Возможно все, от сгибания ложек усилием воли до фантасмагорических переживаний Кастанеды в его занятиях с Доном Хуаном, потому что магия дана нам по праву рождения, не более и не менее чудесная, чем наша способность создавать новые миры в своих снах и фантазиях.

Конечно, даже самые наши "фундаментальные" знания вызывают подозрение, поскольку в голографической реальности, как показал Pribram, даже случайные события должны рассматриваться с помощью голографических принципов и разрешаться таким образом. Синхронизмы или случайные совпадения внезапно обретают смысл, и все что угодно может рассматриваться как метафора, поскольку даже цепь случайных событий может выражать какую-то глубинную симметрию.

Получит ли голографическая парадигма Bohm и Pribram всеобщее научное признание или уйдет в небытие, можно уверенно утверждать, что она уже оказала влияние на образ мысли многих ученых. И даже если будет установлено, что голографическая модель неудовлетворительно описывает мгновенное взаимодействие элементарных частиц, по крайней мере, как указывает физик Лондонского Birbeck College, Basil Hiley, открытие Aspect "показало, что мы должны быть готовы рассматривать радикально новые подходы для понимания реальности".

Замечания автора страницы, на которой был размещен другой вариант русского перевода - http://www.vodovorot.humanu....

Сообщение об этом открытии я слышал от одного умного человека примерно в 1994 году, правда, в несколько другой интерпретации. Опыт описывался примерно так. Поток элементарных частиц проходил некоторый путь и попадал на мишень. В середине этого пути замерялись некоторые характеристики частиц, очевидно те, измерение которых не оказывает существенного влияния на их дальнейшую судьбу. В результате было выяснено, что результаты этих измерений зависят от того, какие события произойдут с частицей в мишени. Иными словами, частица каким-то образом "знает", что с ней произойдет в ближайшем будущем. Этот опыт заставляет серьезно задуматься о правомерности постулатов теории относительности применительно к частицам, а также вспомнить про Hострадамуса...

СОЗДАНИЕ НОВЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ

РЕШЕНИЙ НА ОСНОВЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ И ЯВЛЕНИЙ

ЧАСТЬ I
УДК 377
ББК 74.57
Авторы:

Горин Ю.В., кандидат физико-математических наук, профессор кафедры физики Пензенской государственной технологической академии;

Землянский В.В., кандидат педагогических наук, доцент кафедры профессиональной педагогики и психологии Пензенской государственной технологической академии.

Рецензенты:

Евстифеев В.В., доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики Пензенского государственного университета;

Чернова В.М., методист Пензенского колледжа управления и промышленных технологий им. Е.Д. Басулина, отличник народного просвещения.




ОГЛАВЛЕНИЕ

ПРЕДИСЛОВИЕ.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И ЭФФЕКТЫ КАК НАУЧНАЯ ОСНОВА РАЗРЕШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ..

ГЛАВА II. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ И ЯВЛЕНИЙ ПРИ РЕШЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ..

ГЛАВА III. МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОВЕДЕНИЯ ЗАНЯТИЙ..

ГЛАВА IV. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ФИЗИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ И ЭФФЕКТОВ ДЛЯ СОСТАВЛЕНИЯ ТВОРЧЕСКИХ ЗАДАЧ ТЕХНИЧЕСКОГО СОДЕРЖАНИЯ..
ЛИТЕРАТУРА..



ПРЕДИСЛОВИЕ

Методические рекомендации по изучению со студентами приемов использования физических явлений и эффектов при создании новых технических решений написаны кандидатом физико-математических наук, мастером ТРИЗ Ю.В. Гориным и кандидатом педагогических наук В.В. Землянским. Они предназначены для преподавателей факультативных и элективных курсов «Методы решения изобретательских задач» и «Творчество в моей профессии». Все основные идеи «Рекомендаций» базируются на теории решения изобретательских задач (ТРИЗ), автором которой является Генрих Саулович Альтшуллер. Подробное изложение этой теории можно найти в книгах [1-3]. Один из авторов рекомендаций – ученик Г.С. Альтшуллера, исследующий проблему использования физических знаний для совершенствования технических систем. Ю.В. Горин ввел понятие физического противоречия и разработал основные приемы их преодоления путем разделения в пространстве, времени или в отношениях.

В первой части методических рекомендаций даны понятия о технических и физических противоречиях. Подробно рассмотрены подходы к использованию физических знаний при решении технических задач. На примерах конкретных изобретений показаны приемы использования знаний по физике для решения конкретных технических задач. Приведена методика целенаправленного применения естественнонаучных познаний студентов для развития творческого мышления участников творческого процесса. Данные «Рекомендации» целесообразно рассматривать как первичное, но действенное средство приобщения студентов к управляемому творчеству. При ознакомлении следует понимать, что применение физэффектов – это лишь фрагмент ТРИЗ – большой науки об организации творческого мышления.

При использовании пособия целесообразно учитывать, что конкретные формулы изобретений цитируются по официальным источникам, составляемым по правилам патентного ведомства страны.

В.В. Евстифеев,

доктор физико-математических наук, профессор кафедры физики Пензенского государственного университета

ВВЕДЕНИЕ

Курс «Методы решения изобретательских задач» своей главной задачей имеет приобщение студентов к изобретатель­ской деятельности на базе изучения основ современных научных методов, предназначенных для поиска новых технических решений. Молодому специалисту наряду с чисто профессиональным мастерством требуется умение творчески работать над усовершенствованием технических систем – как при модернизации уже имеющихся устройств, так и при создании новой техники. Это означает, что творческий подход к делу должен стать нормой, сочетаясь с высокой степенью владения «ремеслом». Система подготовки квалифицированных кадров, как правило, ремеслу обучает достаточно эффективно. Основное противоречие состоит в несоответствии того большого объема знаний, который студент получает в учебном заведении, и той части познаний, которую молодой специалист использует в практической работе. Одна из задач обучения методам творческого труда – научить целенаправленному применению всех полученных знаний. Современные техникумы, колледжи и вузы снабжают своих выпускников огромным запасом знаний и по специальности, и по общеобразовательным дисцип­линам. Как правило, специальные знания, умения и навыки находят свое непосредственное применение в дальнейшей практической деятельности специалиста – ремесло нужно знать и им нужно владеть. С запасом знаний по физике, химии, биологии дело обстоит зачастую хуже. Во-первых, сам этот запас, как правило, невелик. Естественнонаучный компонент образованности в действующих стандартах образования представлен слабо. Во вторых, сознательному и целена­правленному применению этих познаний учат мало и бессистемно, ограничиваясь либо решениями задач и упражнений с производственным содержанием, либо просто доброжелательными советами. Решение физических задач с про­изводственным содержанием, являясь одной из эффективных форм обеспечения междисциплинарных связей, повышает интерес учащихся к восприятию учебного материала по специальности, оно же способствует закреплению знаний по физике. Но в настоящее время этого уже мало. Нужна системность, чтобы в практической деятельности выпускника «заработал» бы весь комплекс знаний, приобретаемых во время обучения.

Необходимо вырабатывать у учащихся умение соз­нательно применять все получаемые знания на практике, прежде всего для решения насущных технических задач. Недостаточная творческая ак­тивность молодых специалистов в высокой сте­пени обусловлена неумением использовать, применять по назначению весь комплекс полученных знаний.

Поэтому одно из главных направлений на пути приобщения всех учащихся к техническому творчеству – обучение их научно обосно­ванным методам поиска и реализации новых технических решений на базе сознательного и целенаправленного применения всего комплек­са знаний, приобретаемых при обучении в техникуме. Необходимо с полной ясностью осознать, что обучение техническому творчеству всех учащихся – это не отдаленная перспектива, а насущная задача се­годняшнего дня, которая не может быть выполнена без активного участия преподавателей ССУЗов и вузов.

Методические рекомендации написаны с учетом опыта работы автора с экспериментальными группами учащихся гимназий, студентов техникума и университета. Занятия показали огромную роль естественнонаучных знаний, прежде всего для раскрытия творческого потенциала студента. В техническом образовании особенно велика роль физики. Анализ патентных материалов показывает, что заметная часть новых технических решений основана на прямом применении физических явлений и эффектов. Та­кие «физические» изобретения резко выделяются среди других исполь­зованием качественно новых для данной области идей и принципов как при решении традиционных, так и вновь возникающих задач. Творцы новой техники используют физические эффекты, весьма различные по известности. Задействованы тепловое расширение и эффект Мёссбауэра, архимедовы силы и эффект Ребиндера и многие другие. Разумеется, использование теплового расширения никак нельзя отнести к принципиально новым идеям, однако применение этого эффекта, как и многих других, известных из школьной физи­ки, позволяет решать технические задачи на уровне изобретений.

Но физических изобретений очень мало. Так же как и «химических». Причина такой «невостребованности» прежде всего в том, что физические знания специалистов существуют как бы сами по себе, обособленно от технических задач. Часто знания проста­ивают или просто забываются. Как следствие технические задачи решаются с большим опозданием и не всегда лучшими способами. Преподавателю необ­ходимо выработать у учащихся своего рода «динамический стерео­тип» – увидел, уяснил задачу – обращайся к физике, химии, биологии.

Данные методические рекомендации задуманы как пособие к экспериментальному курсу «Методы решения изобретательских задач». Назначение – служить в качестве методического материала для преподавателей. Вместе с тем мы полагаем, что изложенная информация будет очень полезной и для учащихся. Посо­бие построено по следующему плану.

В первой главе излагается понятие физического противоре­чия.

Вторая глава посвящена конкретному содержанию «Рекомендаций». В нее включено несколько однотипно построенных параграфов, каждый из которых посвящен одному из физических эффектов. Мате­риал иногда выходит за рамки программы по физике школ и техникумов. Это обусловлено спецификой факультативных и элективных курсов. В каждом параграфе приведено краткое описание физического яв­ления; дан разбор нескольких эвристических задач, в ос­нове решения которых лежит применение этого эффекта.

В третьей главе обобщен опыт использования методических рекомендаций. В четвертой главе обсуждаются функциональные возможности физических эффектов и явлений. Некоторые из них мало известны в кругах технической интеллигенции. Первичную информацию о конкретной сущности упоминаемых физических эффектах можно извлечь из «Физической энциклопедии», ФЭСа, из оригинальной физической литературы или из консультаций профессионалов, физиков, химиков, биологов.


ГЛАВА I. ФИЗИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ И ЭФФЕКТЫ КАК НАУЧНАЯ ОСНОВА РАЗРЕШЕНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ПРОТИВОРЕЧИЙ



Процесс поиска и нахождения решений технических задач особенно эффективен при использовании современных методов технического творчества. Алгоритмические методы, основанные на идее использования объективных законов развития технических систем, все более заменяют собой традиционный метод проб и ошибок. Одним из инструментов алгоритма решения изобретательских задач (АРИЗ) является понятие физического противоречия (ФП). Формулирование ФП входит во все модификации АРИЗ, начиная с АРИЗ-73, когда в теорию впервые было введено это понятие.

Понятие физического противоречия усваивается не сразу – в процессе овладения им имеются две трудности, о которых должен знать преподаватель. Физическое противоречие (в дальнейшем просто ФП) понимает­ся как словесная формула, в которой к физическим свойствам одного и того же элемента технической системы предъявляются несовместимые, взаимоисключающие требования. По представлениям классической физики, которые справедливы для огромного числа технических макросистем, элементами технических систем могут выступать вещество и физическое поле, гравитационное или электромагнитное. По своей физической сущности всякая техническая система есть упорядоченное сочетание веществ и полей, или «веполей». Именно к свойствам веществ и полей и предъявляются противоречивые требования. Например, чтобы задача решалась, деталь из вещества должна быть и хорошим проводником, и отличным изолято­ром, что на первый взгляд представляется несовместимым. В другой задаче «конфликтный элемент» должен быть тяжелее жидкости, но плавать в ней; в третьей определенное вещество, входящее в состав модифицируемой технической системы, должно создавать электрическое поле, то есть нести на себе электрический заряд, и оно же должно быть электрически нейтральным. «Несовместимые» свойства оба нужны для выполнения разных функций подсистемы при её работе в структуре технической системы, в составе конкретного технологического процесса. Такие противоречивые формулировки («горячий и холодный», «легкий и тяжелый», «подвижный и неподвижный», и все это в одном и том же процессе!) вызывают первую трудность, которая обусловлена чисто психологическими причинами. «Это невозможно! Так быть не может!». Если бунт возникает в дискуссии, при обсуждении в группе, то он не страшен, а полезен. Хуже, если человек убеждает сам себя в «невозможности, абсурдности», отсекая себе же путь к нормальному решению. Преподава­телю следует объяснить, что само понятие противоречия состоит в том, что обязательно должно быть то, чего быть не может. И сразу же привести наглядный и предельно понятный пример. Так, инженеры и уче­ные в начале двадцатого века были убеждены в том, что не может быть такого источника света, который излучал бы яркий дневной свет, но оставался холодным. Чтоб светило, но не грело – это казалось парадоксом вплоть до изобретения люминесцентных ламп. Или же: в шестидесятых годах XX-го века все были убеждены в том, что наручные часы обязаны тикать (стучать), но спустя всего десять лет бесшумные электронные ча­сы на руке стали вполне обычным явлением. Интересно, что мнение о ти­кающих часах было настолько устойчивым, что у некоторых фантас­тов космонавты ХХП века пытались определить на слух, целы их часы или нет. Так было и в бытовой технике, так же было и в большой науке. При создании теории относительности, где взаимоисключающие требования, предъявляемые к свойствам «всемирного эфира», и противоречащие друг другу экспериментальные данные были сведены в непротиворечивую систему постулатом о постоянстве ско­рости света в любой системе координат, что полностью отвергалось тогдашним здравым смыслом.

Следует разъяснить, что физическое противоречие возникает, как правило, тогда, когда одна и та же деталь (элемент, конструк­ция) входит как составная часть в две подсистемы разного функционального назначе­ния; противоречие оттого и возникает, что каждая подсистема предъявляет «свои требования». Если эти требования совпадают, то творческой задачи просто нет. Если же они противоречат друг другу, ничего страшного в этом нет, ибо есть физика, есть физические эффекты, с по­мощью которых можно так изменить деталь, что она будет прекрасно работать в обоих качествах. Конечно, для этого надо хорошо знать физику или хотя бы иметь представления о ней. Иногда бывает достаточно понять, что вместо свойств элемента как целого (тяжелый, круглый, металлический и т.п.) можно использовать физические или химические свойства того вещества, из которого состоит элемент. Например, стержень из стеклопластика обладает прекрасной прочностью и упругостью. Такой же по конфигурации и похожий по механическим свойствам стержень из углепластика может ещё проводить электрический ток и потому может служить нагревательным элементом. Здесь следует отметить, что ФП по сути своей составляют внутреннюю сущность так называемых технических противоречий.

Физические противоречия преодолеваются в основном тремя пу­тями. В первом случае тщательный анализ ресурсов и физических свойств позволяет подобрать физический эффект, позволяющий разделить противоречивые свойства в пространстве, например, применением не­однородных электрических и магнитных полей. В одной части поле очень сильное, в другой – слабое. Во втором случае противоречивые свойства разделяются во времени, например, приведе­нием предмета в колебательное движение, когда он и на одном месте закреплен, и движется в то же время. Разделение во времени дает также, например, применение знакопеременных или импульсных воздействий. Если же разделение во времени или в пространстве не «срабатывает», что бывает в очень сложных задачах, то возможно разделение в отношениях. В идеальном случае удается так изменить физические свойства вещества, что противоречие снима­ется. Часто выявление и анализ физического противоречия вынуждают искать новые физические эффекты, формулируя своеобразный «заказ» физической науке.

Анализ физических свойств веществ и полей (или «веполей»), составляющих «конфликтный элемент», часто напрямую подсказывает необходимость использования соответствующего физического эффекта. Поясним на примере. Давно известно, что трение можно уменьшить вибрацией. Но для получения вибрации требуется создание каких-то механизмов. Напри­мер, для того, чтобы уменьшить вибрацией трение в подшипнике, по втулкам надо наносить какие-то удары или в общем случае применять механическое воздействие. Втулка и ударник используются просто как «железки», как детали определенной формы. Изобретатели предложили втулки подшипника изготавливать из пьезоэлектрического материала, а вибрацию их создавать переменным током. Если втулки стальные, то для той же цели, очевидно, можно применить магнитострикцию, тот самый эффект, что вызывает гудение сердечников электрических трансформаторов с частотой 100 герц. Здесь используются физические свойства самого вещества. Это одна из основных тенденций в развитии современной техники.

Вторая трудность – в осознании тесной взаимосвязи понятия ФП с понятием технического противоречия (ТП) и идеального конечного результата (ИКР). Эта трудность сравнительно просто преодолевается при изуче­нии полного курса "ТРИЗ", где понятия ИКР, ТП и ФП изучаются последовательно, в рамках единой науки. Преподаватель должен кратко пояснить, что развитие любой технической системы обязательно приходит к проблемной ситуации, когда попытки улучшить один из параметров системы традиционными способами неизбежно приводят к крупным потерям в других харак­теристиках. Подобная ситуация в ТРИЗ именуется техническим противоречием, традиционным примером которого служат попытки увеличить мощность двигателей транспортных средств, за что сразу же следует расплата в виде увеличения ве­са и расхода материалов и топлива. Но в основе ТП в большинстве случаев лежит физическое противоречие, а иногда – целый комплекс ФП.

Формулировка ИКР, то есть идеального результата, отсекая слабые компромиссные решения, фактически должна совпадать с идеальным вариантом разрешения физического противоре­чия. Элемент сам (сочетание веществ и полей) выполняет те различные функции, которые предъявляет к нему формула ФП. Рассмотрим два примера.

Емкость приличной стекловаренной печи – сотни тонн шихты, то есть той смеси, из которой варится стекло. Основа шихты – песок. Итак, в стекольный цех привезли кварцевый песок. Надо определить его влажность. Если это цех по производству бутылок, то влажность можно определять «на глазок» - там большая точность не требуется. Ес­ли же песок привезли в цех оптического стекла или в цех, где де­лают стеклянные трубки для люминесцентных ламп, то влажность нуж­но знать с высокой точностью. Количество кварца (двуокиси кремния) и других компонентов смеси в этих случаях нормируется с точностью до 0,5% . Хорошее качество стекла можно получить только при строгом соблюдении состава смеси, из которой выплавляют стекло. Итак, привезли 100 тонн песка в трех вагонах; сушить его весь совсем незачем - он в печи все равно отдаст всю влагу. Но сколько в привезенном песке кварца и сколько воды, знать необхо­димо заранее. Очевидный и потому до некоторого времени общепринятый способ состоял в том, что брали пробу песка, взвешивали её и затем сушили на жаровне или в муфельной печи. Через определенные промежутки времени пробу снова взвешивали и так до той поры, пока вес пробы перестанет изменяться. Неизменность веса означает, что влаги в пробе песка больше нег, и влажность легко вычислить по потере веса. Способ надежен, достаточно точен и имеет только один недостаток – операция отнимает много времени. Это если не учитывать расход энергии на нагревание. Потери времени осо­бенно нежелательны в тех случаях, когда песок "прямо с колес" должен идти в печь. Техническое противоречие очевидно – вы­игрывая в точности, теряем время. Попытки применить электрический способ, то есть загнать в песок два электрода и замерить сопротивление, показали, что он не дает приемлемой точности – электрическое сопротивление очень сильно зависит от утрамбовки пробы, к тому же даже небольшие примеси со­лей влияют очень сильно.

ИКР этой задачи может быть сформулирован так: проба песка сама сооб­щает о количестве влаги или собственно кварца в пробе, без разде­ления кварца и влаги. Проблемная ситуация ясна – мы имеем тесно связанную смесь кварца и воды; нам нужно знать массу либо того, либо другого. Старый способ основан на их разделении, на что требуется много времени. Типичное ТП – выигрываем в точности, теряем время и энергию. Гораздо лучше (идеальнее) будет, если мы сумеем определить массу одного из компонентов, не затрачивая ни време­ни, ни энергии на разделение. Итак, вода и кварц должны быть вместе и должны быть разделены. Поскольку масса проще всего определяется взвешиванием, уточним ФП: вода в смеси должна иметь вес, чтобы мы знали вес всей пробы, и вода в смеси не должна иметь веса, чтобы мы могли узнать массу кварца и воды по отдельности. Так как вода ничего не весит в воде, то ответ очевиден: метод гидростатического взвешивания для определения массы одного из компонентов неразделяемой смеси был известен еще Архимеду.

Второй пример иллюстрирует применение знаний по разделу физики, который в школьной физике подробно не изучается. В свое время возникла проблема, связанная с необходимостью непрерывного контроля (измерения) диаметра микропроволоки в процессе ее производства. Место расположения «измерителя» – это часть двигающейся проволоки, которая находится между фильерой и приемной катушкой (филь­ера – это отверстие определенных размеров в сверхтвердом теле, через которую вытягивают проволоку). Примем здесь без доказательств, что контактные методы непригодны: контакты измерительного прибора, например, микрометра, сильно сжимают проволоку, а она очень тонкая и легко рвется. Допустим также, что светотене­вые, емкостные и индукционные методы непригодны по точности. Это так на самом деле. Единственно подходящим был весовой способ: отрезается кусочек проволоки определенной длины, взвеши­вается, и по известным значениям массы, длины и плотности материала вычисляется диаметр. Недостаток очевиден – метод дискретен. Чем большую точность и надежность мы хотим обеспечить, тем чаще мы должны резать проволоку. Это и хлопотно, и накладно. Точность контроля находится в резком противоречии с непрерывностью. Это проявления технического противоречия в системе: «движущаяся микропроволока – измеритель».

Анализ задачи показывает, что ответственна за плохую выдачу информации о диаметре микропроволоки та часть пространства или внешней среды, которая непосредственно прилегает к поверхности движущей­ся микропроволоки. Это тонкий цилиндрический слой обычного воздуха. Именно к нему предъяв­ляются такие требования, которые, на первый взгляд, исключают друг друга. Для того, чтобы проволока приходила свободно, ничего не касаясь и без риска обрыва, необходимо, чтобы прилегающий к ее поверхности слой воздуха не был о ней связан. Но для того, чтобы воспринимать от поверхности информацию о диаметре и переда­вать ее наблюдателю, этот слой должен быть жестко связан как с проволокой, так и с наблюдателем (прибором). Отметим отличия ТП от ФП: ТП есть противоречие между параметрами системы, ФП – между физическими свойствами одного из элементов, в данном случае слоя воздуха. Сущность физического противоречия в этом случае: Тонкий слой внешней среды около поверхности проволоки должен быть воздухом, чтобы беспрепятственно пропускать движущуюся микропроволоку. Функция «проницаемости» требует чего-то разреженного, например, обычного воздуха. Но этот же слой должен быть «не воздухом», а чем-то весьма плотно прилегающим к поверхности проволоки. Плотное прилегание необходимо для того, чтобы этот слой хорошо чувствовал малейшие изменения диаметра непрерывно двигающейся проволоки. Функция «чувствительности» требует очень высокой степени сцепления между слоем и поверхностью. Противоречие жесткое и на первый взгляд неодолимое.

Решение задачи было получено применением неоднородного электри­ческого поля высокой напряженности. Рядом с проволокой поместили электрод и создали между ними большую разность потенциалов. Самые высокие значения напряженности поля создаются непосредственно на поверхности проволоки (электрода с малым радиусом кривизны). Сильное поле создает около поверхности проволоки слой возбужденного и ионизованного газа, так называемый «чехол коронного разряда». Этот возбужденный, светя­щийся воздух и есть тот самый «не воздух», который плотно прилегает к поверхности проволоки, но не создает никаких препятствий проходу проволоки. При известном значении высокого напряжения интенсивность свечения коронного разряда однозначно связана с диаметром. Измеряя световой поток чехла коронного разряда, мы непрерывно получаем информацию о диаметре микропроволоки. Сама проволока при этом никак не изменяется. Коронный разряд оказался прекрасным источником информации, но вместе с тем он остался разре­женным флюидом, абсолютно не мешающим движению микропроволоки. На это решение было выдано авторское свидетельство (а.с.) на изобретение № 418729, опубликованное в офици­альном Бюллетене "Открытия, изобретения, промышленные образцы, то­варные знаки", при дальнейшем цитировании просто БИ,1974,№9.

Рекомендации преподавателям. Одна и та же ситуация может быть переведена в несколько различных по своему уровню задач. Например, в случае "песок + вода" можно поставить задачу быстро и дешево вы­сушить песок. Эта возможность перевода исходной ситуации в разные задачи должна учитываться преподавателем. При недостатке учебного времени в условие следует ввести какие-то ограничения, «отсекающие» иные задачи, кроме намеченной учебной. Но при этом полезно помнить, что умение видеть задачи и умение их формулировать – качество весьма ценное. Аналогичная ситуация и с формулировками ИКР и ФП.

При разрешении ФП иногда наблюдается ситуация, когда учащимся не хватает знаний по физике. В частности, это касается примера с коронноразрядным микрометром. Свойства коронного разряда в школьной физике подробно не изу­чаются. Более того, тот факт, что свечение коронного чехла од­нозначно зависит от диаметра микропроволоки, в свое время был открыт авторами изобретения и не был известен даже инженерам. В таких случаях преподаватель должен ограничиться формулиров­кой требований к желательному физическому явлению. Например, при решении задачи об измерении диаметра учащиеся давали такие фор­мулировки: нужна какая-то «шуба» около поверхности проволоки; одни предлагали опустить проволоку в электролит, подать напря­жение и смотреть за «ионной шубой», возникающей на проволоке; другие предлагали охладить проволоку и пропустить ее через влаж­ную камеру, чтобы судить потом о диаметре либо по числу капель росы, возникшей на проволоке, либо по намерзающему слою инея. Эвристическая ценность подобных решений очень велика.


ГЛАВА II. ПРИМЕРЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ И ЯВЛЕНИЙ ПРИ РЕШЕНИИ ТЕХНИЧЕСКИХ ЗАДАЧ



1. Тепловое расширение

Этот широко известный термин отно­сится к физическому явлению, которое в осязаемом виде проявля­ется как изменение размеров тела при его нагревании или охлаж­дении. Количественно явление принято характеризовать темпера­турным коэффициентом объемного расширения, т.е. той частью объе­ма, на которую изменяется исходный объем при изменении температура на 1К или на 1оС. Нередко во внимание принимается только одно измерение, например, только длина стержня; в этом случае измерение размеров тела описывается коэффициентом линейного расширения a (КЛР), величина которого в три раза меньше коэф­фициента объемного расширения b. Во многих таблицах даются именно величины КЛР.

Для всех газов температурный коэффициент объемного расши­рения положителен, так же как и для большинства жидких и твер­дых тел; иными словами, при нагревании большинство тел расши­ряется. Нагрев тела увеличивает его внут­реннюю энергию; в твердых телах при этом увеличивается амплитуда колебаний атомов около своего положения равновесия. Из-за негармоничности колебаний при увеличении амплитуды электростатическое взаимодействие дает увеличение сил отталкивания, и размеры тела увеличиваются. Однако существуют и аномалии. Если между атомами в добавление к электростатическим силам действуют ещё и магнитные силы, то возможно создание таких веществ, в которых при увеличении амплитуды колебаний атомов происходит увеличение "магнитного" компонента сил притяжения. В этом случае размеры тела могут при нагреве либо уменьшаться, либо оставаться неиз­менными, как у инварных сплавов (инвар – от слова invaria – неизменяемый). Аномалии в температурном изменении размеров свой­ственны также и воде. Вода имеет минимальный объём при +4°С (277К); то есть вода расширяется при нагреве от 277 К до 373 К и при охлаждении от 277 К до273 К; удивительно, что при замерзании вода также расширяется почти на 10% своего объема. Учащимся сле­дует рассказать, что для решения технических задач возможно использование и других фазовых переходов, а не только замерзания. Так, при превращении белого олова в серое плотность вещества снижается на 25,7%. Если этот процесс провести в плотно закрытой капсуле, то можно получить очень высокое давление.

Основные физико-технические функции явления теплового расширения сводят­ся к следующему:

I. Осуществление микроперемещений. Использование температур­ных изменений размеров позволяет осуществлять хорошо управляе­мые перемещения на малые расстояния – можно передвигать объек­ты, изменять расстояние между ними и т.д. Некоторый недостаток – необходимость нагрева (охлаждения), инерционность процесса и сравнительно малые величины самого перемещения. Часто нужны именно микроперемещения, но если по условиям задачи требуется переместить предмет, например, контакт размыкателя электрического тока, на несколько миллиметров, то применяют так называемые биметаллические пластины, в которых даже малые изменения температуры вызывают заметный изгиб плоской пластины биметалла. Широкое применение имеют и другие комбинация из двух тел с различными значениями коэффициента температурного расширения, особенно в качестве различного рода температурных компенсаторов.

Например, а.с. № 175190 «Устройство для учета количества на­ливов металла в изложницу», где отсекатель соединен с биметал­лической пластиной (БИ, 1965, № 19). По а.с. № 187122 чувствительный элемент регулятора температуры «вы­полнен в виде набора концентрически расположенных трубок с чере­дованием по величине коэффициента теплового расширения» (БИ, 1966, № 20); в изобретении по а.с. № 519167 «Кольцевая пружина» имеет внешнее и внутреннее кольца, которые изготовлены из материалов, имеющих разные коэффициенты линейного расширения», а между кольцами расположены шарики или рамки, изготовленные из материала, расширяющегося так же, как материал внутреннего кольца (БИ, 1976, № 24).

2. Получение больших усилий. При температурных сжатиях и расширениях твердых, жидких и газообразных тел развивается огромные силы, которые можно использовать в соответствующих технологических процессах. Общеизвестны паровые машины и другие двигатели внутреннего сгорания, где именно расширение рабочего тела при нагреве составляет суть рабочего процесса машины. Тепловым расширением можно осуществлять штамповку, прессование, обжимы, горячую посадку втулок и другие процессы, где нужны огромные усилия без применения сложных механических устройств.

3. Температурные изменения размеров тел могут служить также мерой поглощенной или отданной ими энергии. Общеизвестный пример – обычный термометр, в котором удлинение столбика ртути или спирта пропорционально поглощенной тепловой энергии.

Рассмотрим изобретательскую ситуацию. Имеется устройство для малых установочных перемещений узлов приборов, допустим, штока ка­кого-то калибратора или измерителя. Зазор между торцом штока и упором необходимо устанавливать с очень высокой точностью. Перемещения осуществляют регулировочными винтами и возвратными пружинами, то есть с помощью подвижного резьбового механизма. Механизм хорошо выпол­няет просто малые перемещения, но плохо и ненадежно работает, ес­ли перемещения нужны очень малые. Очевидно, дальнейшее совершенствование подвижного резьбово­го соединения, упоров, применяемых материалов и т.п. повышает сложность механизма и затраты квалифицированного труда как при изготовлении, так и при эксплуатации механизма. Техническое противоречие налицо. Сформулируем за­дачу: нужно, чтобы устройство, не потеряв возможности производить просто малые перемещения, могло бы делать и очень малые. Стало яснее ТП - расширение диапазона возможных перемещений есть повы­шение универсальности; при попытке достигнуть его традиционными способами усложняется устройство и снижается производительность труда. Итак, есть система из подвижного резьбового соединения; она плохо осуществляет очень малые перемещения. Очевиден и ИКР: подвижная часть соединения (шток) сама осуществляет очень малые перемещения, не теряя способности производить и просто малые. Последние успешно осуществляется с помощью резьбы. Шток – это кусок металла, вещества. Выполнятся, как правило, в виде цилиндра, с резьбой на части поверхности. Все неприятности в области ультрамикроперемещений связаны именно с подвижностью резьбового соединения: неточностями резьбы, люфтом, деформацией резьбы, трением покоя и т.д. А перемещаться должен лишь торец штока. Тот, который касается измеряемого (калибруемого) тела. ФП: шток должен быть неподвижен, чтобы резьба покоилась, и шток должен быть подвижным, чтобы служить элементом калибровочного устройства. ФП разделяется в пространстве: резьба пусть будет неподвижной, перемещается должен лишь торец. Решение тоже очевидно: шток нужно сделать расширяющимся и сжимающимся. Контрольный ответ: а, с. № 424238 «Устройство для малых ус­тановочных перемещений узлов приборов, содержащее регулировоч­ные винты и возвратные пружины, отличающиеся тем, что, о целью осуществления перемещений порядка долей микрона, регулировочные винты снабжены нагревательными элементами, подключенными к ис­точнику тока через регулировочный элемент, например, реостат» (БИ, 1974, № 14).

При первичной постановке задача казалось обычной, а пути решения очевидными еще на стадии формулировки: надо усовершенствовать резьбу, повысить точ­ность нарезки, для этого нужны сверхтвердые материалы, высоко­точные станки и т. д. В этом направлении идеальным представ­лялось решение сделать шток из инвара с помощью эльборовых рез­цов на станке типа «вращающийся центр», т.е. с использованием самых современных достижений станкостроения, материаловедения и технологии резания. Такие задачи решаются годами с очень медленным продвижением вперед. Однако осмысливание ТП, формулировка ИКР и ФП помогают отсечь малоперспективные направления и свести решение к физи­ке, часто к самой элементарной. Конечно, поиск решения для слушателей облегчен в нашем случае и тем фактом, что задача помещена в разделе «Тепловое расширение» и ответ должен быть таким, как кон­трольный. Ситуация с обеспечением микроперемещений возникает в разных областях техники. Приведем несколько технических решений, защищенных авторскими свидетельствами, где обеспечение пере­мещения достигается нагревом или охлаждением. Примеры подобра­ны из различных отраслей техники. А. с. №275751 «Регулируемый лабиринтный насос, содержащий ротор и статор, отличающийся тем, что с целью регулирования насоса с помощью изменения температуры, ротор и статор выполнены из материалов с различными коэффициентами теплового расширения» (БИ, 1970, № 22). А.с. № 242127 «Устройство для микроперемещения рабочего объекта, например, кристаллодержателя с затравкой, тигля или индуктора-нагревателя в процессе кристаллизации, состоящее из стойки с направляющими, по которым перемещается каретка с кристаллодержателем и двумя путевыми переключателями, двух независимых регулируемых электроприводов, двух суппортов, отлича­ющиеся тем, что с целью обеспечения максимальной плавности, осо­бенно при малых скоростях перемещения, оно содержит два стержня, подвергаемых электронагреву и охлаждению по заданной программе, находящихся в закрепленных на суппортах термостатируемых камерах и поочередно перемещающих рабочей объект в нужном направлении» (БИ, 1969, № 15). Конечно, текст официального патентного документа кажется корявым, но суть ясна: затравку, на которую «наращивают» нужный кристалл, перемещают медленно и плавно с помощью теплового расширения.

Рассмотрим ещё одну задачу. Есть пластины памяти для разного рода вычислительных устройств. Это тонкие пластинки с маленькими отверстиями, в которых нанесена тонкая ферритовая пленка. При работе пластина нагревается. Известно, что при некоторой температуре, именуемой температурой Кюри (или точкой Кюри), феррит теряет свои магнитные свойства. Температура Кюри для ферритов лишь не­намного превышает рабочую температуру, поэтому нагрев пластин весьма нежелателен. Из физики магнитных состояний известно, что у пленок феррита температура Кюри повышается, если феррит подвер­гнуть деформации растяжения. Но наносить пленки в деформирован­ном состоянии очень трудно, практически невозможно. ИКР задачи – пленка сама растягивается при повышении температуры. Решение ясно из формулировки ИКР; но все же сформулируем ФП: пленка должна быть растянутой, чтобы работать при нагреве, и пленка не должна быть растянутой, чтобы ее можно было нанести (и закрепить) на от­верстия пластины. Для определенности можно задаться конкретными параметрами: размер пластин – 20 мм, диаметр отверстия – около 0,2 мм; толщина пленки феррита - 0,005 мм, число отверстий на 100мм2 пластины – около пятисот, пленки на отверстия наносятся методом осаждения, что дает достаточно прочный контакт пленка-подложка. Противоречия разделяется во времени – быть растянутой (деформированной) и не быть таковой пленка должна в разное время. Контрольный ответ: а.с. № 266850 "Пластина памяти, содержащая подложку с отверстиями, в которых нанесена ферритовая пленка, отличающаяся тем, что, с целью расширения диапазона температуры работы ячеек памяти, подложка выполнена из материала со коэффи­циентом термического расширения большим, чем у феррита" (БИ, 1970, № 12). Авторы изобретения по а.с. № 584958 (БИ, 1977, № 77) применением теплового расширения улучшили работу «матрицы для горячего деформирования металлов». По а.с. № 552137 (БИ, 1977, №12) силы, возникающие при тепловом расширении, используются для прессования покрытий из метал­лических порошков. Для самостоятельной работы и составления задач преподаватели могут использовать также изобретения: а.с. № 410974 «Переносное вулканизационное устройство», а.с №340811 «Торцовое уплотнение вращающегося вала», а.с. №506680 «Способ моделирова­ния термонапряженного состояния бетонных массивов», а.с. №519567 «Кольцевая пружина», а.с. № 598775 «Трафарет для маркировки горя­чих изделий методом металлизации».

Где искать тексты подробных описаний и формулы изобретений – подскажут в патентной службе Вашего техникума. А мы пока рассмотрим еще одну задачу. Имеется цилиндрическая бомба вы­сокого давления. Для определенности допустим, что она внешне по­хожа на газовый баллон, в котором обычно хранятся сжатые газы (кислород, углекислый газ). Естественно, бомба эта – специального изготовления; корпус ее из инвара (т.е. другой такой в нашем распоряжении нет), в бомбе, лежащей в холодильнике, содержится сжатый до очень высокого давления взрывоопасный и чрезвычайно ядовитый газ. При нагреве газа до 300 К (+27°С) он необратимо раз­лагается. Именно поэтому бомба хранится в холодильнике и запрещен какой-либо нагрев свыше 273 К (0°С). Пока идут только ограничения, усугубляющие ситуацию; перейдем собственно к задаче. При очеред­ном осмотре на корпусе бомбы была замечена небольшая трещинка пока только в наружном слое, не насквозь. Наблюдения за ней пока­зали, что она, хотя и медленно, но все же расширяется и (что самое страшное) растет вглубь. Требуется ремонт. Срок примерно ме­сяц. Расчеты показали, что изготовить вторую бомбу из инвара и сис­тему перекачки можно только за полгода, несмотря на наличие финансирования и солидные производственные возможности. Сварка, естест­венно, невозможна (нагрев!); недопустима и горячая посадка како­го-либо мощного бандажа (силового обруча). Поскольку корпус сделан из инвара, невозможно и уменьшение размеров бомбы путем её охлаж­дения. Ставить стяжной (на болтах) хомут бесполезно: если тре­щина прорастет, то высокого давления газа никакой стяжной хомут не выдержит. Удержать такое давление может только массивный бан­даж, очень плотно прилегающей к корпусу бомбы. Фактически мы ограничиваем «стандартные способы». Требуется предложить какое-либо физическое решение. ИКР за­дачи: бандаж сам после одевания на корпус сжимает бомбу, не давая разрастаться трещине и обеспечивая безопасность и сохранность, если трещина все же прорастет насквозь.

Рекомендации преподавателям. В этом месте изложение целесообразно прервать, попросив учащихся сформулировать физическое противоречие, то есть фактически те требования к веществу бандажа, которым оно должно удовлетворять. Решение задачи связано с использованием аномальных сплавов, то есть таких сплавов, которые при нагревании сжимаются, а при ох­лаждении расширяется. Такие сплавы можно изготовить из вполне доступных материалов, например, на основе железа, никеля и кобальта. Они имеют отрицательные значения температурного коэффициента теплового расширения, аналогичные свойства имеют в сплавы «железо-платина», но они дороговаты.

Рассмотрим ещё одну проблемную ситуацию. Допустим, необходимо контролировать тем­пературу быстро вращающегося объекта, работающего в вакууме. Ограничения очевидны: обыкновенный термометр не поставишь; термо­пару – тоже, поскольку вывести электрический сигнал с вращающего­ся объекта трудно. Для вывода информации следует, видимо, при­менить связь с помощью полей: электрического, магнитного или электромагнитного (оптика). А сам датчик температуры выполнить в ви­де тела, имеющего большой коэффициент линейного расширения. Если объект перегрелся, датчик расширяется и запускает световой сигнал. За­дача решается сравнительно просто. Ту же идею решения можно применить и для любого труднодоступного объекта, ибо тепловое расширение, как отмечено выше, есть прямое следствие того, что какое-то те­ло поглощает некоторую дозу энергии. Несколько примеров. А.с. № 535473 "Устройство для контроля температуры вращающегося объек­та, содержащее чувствительный элемент, установленный на объекте магнитоуправляемый контакт, расположенный неподвижно, источник постоянного тока и регистратор, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых температур, чувствительный элемент выполнен в виде полого тела из материала с высокий температурным коэффициентом линейного расширения, с неподвижно закрепленным на открытом его торце кольцевым постоянным магнитом, в центре которого расположен магнитоуправляемый контакт, электрически соединенный о источником постоянного тока (БИ, 1976, № 42). В а.с. № 580232 для выведения данных о температуре в ка­честве элемента индуктивной связи используют изменяющийся зазор между индуктором (нагревателем – Ю.Г.) и нагреваемой деталью, (БИ, 1977, № 42).

В заключение этого параграфа отметим следующее: температур­ное расширение и сжатие известны с давних времен. Мы в качестве примеров и рабочих материалов использовали технические решения, созданные не на заре развития техники, а в период интенсивного технического прогресса для подтверждения мысли о том, что хорошо известные физические явления и законы не стареют как средство решения новых технических задач.



2. Закон Архимеда



В обычных условиях земного тяготения закон Архимеда справедлив в его классической формулировке. Она гласит: на всякое тело, погруженное в жидкость или газ действует со стороны жидкости (газа) выталкивающая сила, направленная вертикально вверх. Величина этой силы равна весу вытесненной жидкости (газа). Существование архимедовой силы обуслов­лено разностью гидростатических (аэростатических) давлений на нижнюю и вер­хнюю поверхности тела. В невесомости закон Архимеда не действует. В самом общем виде закон о выталкива­ющей силе справедлив в текучих средах, каждая частица которых на­ходится в каком-либо силовом поле, оказывающем воздействие на эту частицу. Весь земной флот, от детских корабликов до могучих авианосцев держится на воде именно выталкивающей силой по Архимеду. В остальной технике основное применение закона – использование раз­личного рода «поплавков», то есть устройств, плавающих в жидкости. Главное свойство плавающего тела – сохранение своего по­ложения относительно уровня жидкости. На этом основано действие различного рода указателей и регуляторов уровня. Не разбирая здесь подробно вопрос об условиях плавания тел и о соответствующих соотношениях плотностей жидкости и средней плотности погруженного в нее тела, отметим лишь, что на основе закона Архимеда работает большинство измерите­лей плотности жидкостей – так называемые ареометры, в том числе лактометры, спиртометры и т.д. Часто кажется, что в этой части все уже давным-давно сделано. Вот не очень древнее изобретение: "Установка для измерения плотности жидкости, например, плотности или удельного веса бурового раствора, приме­няемого при бурении нефтяных скважин. Установка содержит первый поплавок, плавающий в жидкости, и второй поплавок, который удерживается в жидкости ниже первого поплавка. Между поплавками устанав­ливается устройство, воспринимающее изменение силы плавучести, создаваемого вторым поплавком относительно первого. Эта изменения силы плавучести вызываются изменениями плотности бурового раствора». Буровой раствор – жидкость весьма своеобразная, он должен быть тяжелым, и поэтому в него вводят значительное количество глины. Если раствор покоится, то в нем идет процесс седиментации, то есть осаждения более плотной фазы (отстаивание), поэто­му для определения плотности не применимы весовые методы. Измерять плотность приходится в непрерывно перемешиваемом растворе; поэтому применение обычных ареометров затруднительно из-за волн. Вот и придумали поплавок с грузилом.

Группой инженеров было предложено сделать поворотный круг для железнодорожных локомотивов в виде поплавка (а.с. №505406). Конечно, изобретение сильно за­поздало; оно появилось тогда, когда паровозы уходили с арены, для тепловозов и электровозов такие круги уже не нужны, поскольку они работают, как «тяни-толкай»: вперед и назад одинаково. Но сама идея мощного поплавка, на котором можно разместить устройство типа паровоза, явно не пропадет.

Далеко не полностью используются и возможности такого метода, как гидростатическое взвешивание, пример применения которого приведен в первой главе. Изобретения, связанные с этим методом, про­должают регулярно появляться; например, в патенте США №3813947 описан способ, по которому «на основа­нии закона Архимеда можно определить массу твердых частиц» в суспензии в процессе ее мокрого просеивания. Архимедовы силы используются и для создания дополнительной тя­ги вверх: всплытие подводных лодок, подъем аэростатов, подъем затонувших судов. Это старые технические приемы, которые не­прерывно совершенствуются. Приведем один пример, основанный на ори­гинальном способе создания подъемной силы. А.с. № 638506 "Способ подъема затонувших объектов путем создания положительной плавучести в понтонах, заполненных водой, отличающийся тем, что, с целью упро­щения процесса подъема и уменьшения стоимости подъемных работ на больших глубинах, воду в понтонах нагревают до температуры выше температуры парообразования" (БИ, 1978, №47). Техническое противоречие, составляющее основу задачи, состоит в том, что подача сжатого воздуха на большие глубины затруднитель­на: нужны сверхпрочные шланги, мощнейшие компрессоры и т.д. Зада­ча легко решается после формулировки ИКР: газ сам должен появляться в понтоне. Техническое осуществление способа сводится либо к пода­че в понтон электроэнергии (что немногим лучше шланга), либо предва­рительному помещению в понтон вещества, реагирующего с водой с вы­делением большого количества тепла. В определении вида вещества, его количества и т.д. целесообразно использовать помощь преподава­теля химии.

Еще одна задача. При строительстве сооружений на слабых про­садочных, насыщенных водой грунтах обычно перед началом строитель­ства возводят замкнутую по периметру водонепроницаемую емкость и уже в ней ведут сборку запроектированного сооружения. Вся эта емкость покоится на слабом грунте. При оборке (строительстве) сооружения, как правило, не удается обеспечить равномерную нагруз­ку по всему периметру; поэтому иногда вся система получает крен. Проблему пытались решить несколькими традиционными способами. Были попытки морозить основание; это хорошо удается в городах (хотя и дороговато) и очень плохо в отдаленных болотистых местах, так как требуется мощная холодильная станция, при сооружении которой тоже нужна опора. Были предложения упомянутую емкость сделать с основанием, которое значительно шире возводимого сооружения, но подобная затея оказалась слишком дорогой. Суть технических проти­воречий ясна. ИКР задачи: сооружение само устанавливается верти­кально. В этом месте решения преподаватель должен сконцентрировать внимание учащихся на необычности ситуации: сооружение в принципе симметрично: когда оно готово, нагрузка на грунт будет примерно одинаковой по всей площади основания водонепроницаемой емкости. Трудности с неравномерной нагрузкой и угрозой крена возникают именно в процессе сборки. Парадоксальность состоит в том, что в процессе сборки абсолютно не требуется вертикальности сооружения, пусть оно будет наклонным – самое главное, чтобы не перекосилось основание. Сформулируем физическое противоречие.

Давление на основание в процессе сборки должно быть одинако­вым по всей площади, чтобы не возникало даже угрозы крена, и в то же время давление не должно быть равномерным, чтобы можно было эф­фективно вести сборку. Здесь полезно для определенности рассмотреть модель сооружения: допустим, сооружается химическая установка, состоящая в окончательном варианте из четырех симметрично расположенных тяжелых реакторов; обеспечить их одновременное опускание на основание невозможно, поскольку подъемный кран только одни, и реак­торы приходится ставить по очереди, отчего и возникают резкая не­равномерность в нагрузке и угроза крена. Итак, удельная нагрузка должна быть одинаковой, и она же не должна быть одинаковой. Контрольный ответ: а.с. № 485199 «Способ строительства сооружений на слабых и просадочных грунтах, включающий возведение замкнутой по периметру водонепроницаемой емкости, отличающийся тем, что с целью сохранения вертикального положения сооружения, в емкости сооружают пустотелое основание (поплавок – Ю.Г.), заполняют емкость водой до всплытия основания и по мере строительства на нем сооружения повышает уровень воды в емкости, поддерживая основание с сооружением в плавающем состоянии» (БИ, 1975, № 35). В решении используются два закона физики: закон Архимеда (поплавок все время плавает) и закон Паскаля, по которому давление сооружения передается на основание емкости строго равномерно.

Принцип, положенный в основу изобретения, сравнительно просто иллюстрируется на модели. На четырех (или трех) резиновых мя­чах устанавливается емкость: желательно, чтобы она была легкой, например, большая коробка из пенополистирола. Мячи имитируют «просадочный грунт». В емкость наливает­ся вода и опускается поплавок, изготовленный так же из пенополистирола. Затем на него по очереди ставится несколько гирь (можно, конечно, использовать любые грузы). С какой бы симметрией не гру­зили блок, вплоть до его переворачивания, мячи под основанием сплющиваются одинаково. Тот же опыт, но без воды (поплавок лежит на дне коробки) хорошо демонстрирует крен основания.

Приведем еще два технических примера на компенсацию веса ар­химедовыми силами. А.с. № 252397 «Устройство для записи на магнит­ном барабане, содержащее корпус с полостью, внутри которой жестко укреплены магнитные головки и размещен магнитный барабан, отлича­ющееся тем, что, с целью уменьшения влияния внешних сил на равно­мерность вращения магнитного барабана, упомянутая полость корпуса заполнена жидкостью, а магнитный барабан выполнен с замкнутой по­лостью, при этом общий вес барабана равен весу вытесняемой им жид­кости» (БИ, 1969, №29). В формулу изобретения почти один к одному введена формулировка закона Архимеда, но зато достиг­нута разгрузка опор и обеспечена плавность хода.

В а.с. № 254720 защищается «Способ изготовления литейных форм из жидких самотвердеющих смесей, включающий применение полой модели, выполненной из эластичного материала, заполняемой рабочим телом с последующим его удалением из модели после окончания процесса формо­образования, отличающийся тем, что, с целью получения отливок задан­ных размеров, полость модели заполняется рабочим телом с удельным весом, равным удельному весу формовочной смеси в жидком состоянии» (БИ, 1969, № 32). Модель не надо крепить, подвешивать и т.п., она сама спокойно плавает в формовочной смеси до тех пор, пока смесь не затвердеет. Если модель имеет сложную конфигурацию и ее трудно или невозможно извлечь из формы, то модель надо выпол­нить из газифицируемого материала.

Рассмотрим очередную задачу. При заполнении искусственных водохранилищ иногда приходится затапливать участки леса. Лес, естественно, гиб­нет, но остающиеся мертвые стволы («древостой») водохранилища не ук­рашают, а судоходству и рыболовству сильно мешают. Следовательно, приходится чистить водохранилища от древостоя. Конечно, было бы лучше убрать лес до заполнения, в большинстве случаев так и делают, но иногда не успевают. Взрывать нельзя: гибнет рыба, теряется древесина, дно захламляется. Пробовали размывать корневую систему гидромонитором, но водолазам трудно работать, да и ультразвук от струи плохо действует.

Поэтому затопленные деревья приходится дергать, как морковку. Подходит баржа с краном, цепляют дерево захватом и тянут вверх, помогая себе раскачи­ванием. Но чем толще деревья, тем мощнее нужен кран, да и баржа тре­буется большая; маленькая может опрокинуться. Контрольный ответ: а.с. №477083 «Устройство для очистки водохранилищ от древостоев, смон­тированное на плавучем основании и включающее кран-манипулятор с укрепленным на его свободном конце захватом, отличающееся тем, что, с целью повышения его производительности, устройство снабжено приспо­соблением для выдергивания деревьев, выполненным в виде заполняе­мой водой емкости с вырезом, снабженной компрессором сжатого воз­духа, зажимами и вибратором» (БИ, 1975, № 26). Примечание для преподавателей. Задача в приведенной формулировке (но без введения ограничения) предлагалась трем учебным группам: группе пре­подавателей спецтехнологий (полиграфисты, автомеханики, строители и связисты), группе преподавателей физики и группе учащихся, изучавших физику по программе техникума. Первым двум группам задача была предложена в начале занятий без предварительного объявления темы занятий. Предложения были самые различные: пилить, взрывать, размывать, заменять кран ле­бедкой; из 22-х решений только пять совпало с контрольным ответом (три учителя физики и два строителя).

Учащимся же было предварительно объявлено, что занятие посвящено применению физических явлений, которые они изучали в 7-м классе школы (без упоминания закона Архимеда). Идея понтона была высказана раньше, чем автор успел закончить объяснение условий за­дачи.

Рассмотрим более «специальную» проблему. Требуется определить координаты центра массы однородного тела сложной формы, например, пера турбинной ло­патки. В обычных условиях в задаче нет ничего сложного: несколько раз (достаточно три) подвесить это тело за разные точки, засечь вертикали и по их пересечению определить координаты центра массы. Предполагается, что всяческого рода измерители расстояний, момен­тов сил, отметчики вертикалей в распоряжении есть. Трудность возникает тог­да, когда требуется найти центр массы пера, не отделяя его от всей лопатки, например, после того, как собранная турбина отработала 1000 часов в агрессивной среде. Отделить и подвесить отдельно нель­зя, а без данных об изменении балансировки турбин в процессе ра­боты (т.е. без данных о том, как изменилось положение центров масс турбины и каждого пера) обойтись невозможно. Физическое противоречив: перо должно быть отделено, чтобы мы могли проверить его поведение в поле каких-то сил, и перо не должно отделяться, чтобы не ломать турбины. Отрезать перья для проверки и затем приваривать их снова нельзя, так как после этого мы получим существенно другое изделие, ибо характе­ристики всей турбины изменятся необратимым образом.

Контрольный ответ состоит в том, что перо турбинной лопатки, не отделяя его, погружают в жидкость, одновременно измеряют вели­чину выталкивающей силы и ее момент. Затем расчетом определяют коорди­наты центра тяжести погруженной части тела. Все устройство получается очень сложным (зажимы, подвески, уровнемеры, приборы для из­мерения сил и моментов), но идея довольно проста: используются ар­химедовы силы.

Техническая мысль не стоит на месте. Большие возможности архи­медовых сил не дают покоя изобретателям. В 1972 г. выдано а. с. № 332989 на «Манипулятор, содержащий стол с устройством для его поворота, выполненным в виде металлического корпуса, наполненного жидкой средой, в которой размещен поплавок, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности изменения подъемной силы поплавка, жидкая среда состоит из жидкостей с разными удельными весами» (БИ,1972,№11). Применяя комбинацию из трех-четы­рех жидкостей разной плотности, можно получить необходимый для конкретного процесса ход изменения подъемной силы. Од­нако этот способ дает дискретное изменение подъемной силы. Для обогащения и сепарации минерального сырья (угля, руд) было бы очень желательно иметь жидкость, в которой выталкивающая сила изменяется непрерывно с управлением ее величиной. Такими возможностями облада­ют жидкости, кажущаяся плотность которых меняется при приложении магнитного поля (так называемые магнитные жидкости).

Рекомендации преподавателям. Излагаемый далее материал выходит за рамки курса физики обычных техникумов; так, сведения о магнитных жидкостях включены даже не во все вузовские учебники.

Изменение кажущейся плотности жидкости магнитным полем в нас­тоящее время производится тремя способами: магнитогидродинамическим методом, применением магнитных жидкостей и применением ферромагнит­ных суспензий.

Физическая сущность магнитогидродинамического метода состоит в изменении кажущейся плотности жидкости, если по ней проходит электрический ток и она помещена в поперечное (по отношению к на­правлению тока) магнитное поле. Дополнительная выталкивающая сила пропорциональна магнитной проницаемости жидкости и векторному про­изведению плотности тока и напряженности магнитного поля (при скрещенных под прямым углом электрическом и магнитном полях – просто произведению этих величин). Обычно применяются рабочие жид­кости, которые хорошо проводят электрический ток и практически не­ магнитны. Это электролиты, например, 5-10% солевые или щелочные растворы. В промышленных установках по обогащению угля в качестве рабочей среды перспективно использование шахтных вод. Существен­ном преимуществом метода является простота регулирования выталки­вающей силы. Она изменяется путем варьирования тока электромаг­нита. При практическом использовании необходимо учитывать, что из-за возникновения вихревых течений вокруг частиц ве­личина выталкивающей силы оказывается еще зависящей от размеров, формы и ориентации частицы в жидкости.

Приведем некоторые сведения по использованию в технике магнитных жидкостей, обладающих большой магнитной восприимчивостью и практически непроводящих электрического тока. В большинстве случаев это водные растворы пара­магнитных солей. В качестве этих солей обычно используются соли, об­разующиеся при взаимодействии железа, марганца, никеля, кобальта с соляной, серной и азотной кислотами. Физическая плотность таких растворов лежит в пределах от 1400 до 1600 кг/м3 .

При помещении магнитной жидкости в неоднородное магнитное поле в ней возникает дополнительная выталкивающая сила, пропорциональная объему выталкиваемых частиц, разности магнитных восприимчивостей ве­щества частиц и жидкости, а также градиенту напряженности магнитного поля и самой величине этой напряженности. Варьированием величины и распределения (градиента) напряженности магнитного поля, в котором расположена жидкость, можно заставить плавать в водном растворе каплю ртути.

Способностью изменять свою кажущуюся плотность под действием магнит­ного поля обладают также так называемые феррожидкости – суспензии, со­держащие ультрамалые ферромагнитные частицы, например, частицы окислов железа. В качестве жидкости – носителя обычно применяется вода с глицерином; глицерин нужен для предотвращения седиментации ферромагнитных частиц. Объемное содержание частиц – доли процента, концентрация их от 1020до 1024 на куб. метр. Оптимальный размер частиц составляет около 10-8 м. Если частицы больше по размерам, то феррожидкость нежизнеспособна из-за седиментации; при меньших размерах частицы теряют свои ферромагнитные свойства, поскольку атомы железа сами по себе магниты не сильнее, чем, например, атомы марганца. Фер­ромагнитные свойства как чисто коллективный квантовый эффект появляются только в том случае, если образуется кристаллик железа или окиси железа определенных размеров. Как и в магнитных жидкостях, «утяжеление» возникает только в неодно­родных магнитных полях. Феррожидкости с размером частиц от 10 нанометров до 30 нанометров (нм) устойчивы; при наложении неоднородного магнитного поля они начинают двигаться всей массой; если размеры частиц на порядок больше, они сжимаются в конгло­мераты и резко изменяют вязкость жидкости.

В заключение приведем изобретение, сделанное девятиклассником А. Ждан-Пушкиным после изучения им методики изобретательского творчества: а.с. № 527280 «Манипулятор для сварочных работ, содержащий поворотный стол и узел по­ворота стола, выполненный в виде поплавкового механизма, шарнирно соединенного через кронштейн со столом и помещенного в емкость с жидкостью, отличающийся тем, что, с целью увеличения скорости перемещения стола, в жидкость введена ферромагнитная взвесь, а емкость с жидкостью помещена в электромагнитную обмотку».



3. Люминесценция



В физике свечение люминесценции определяется как излуче­ние, избыточное над тепловым излучением тела. Длительность лю­минесцентного высвечивания значительно превышает период колебаний световой электромагнитной волны. Вещества, способные генерировать свечение люминесценции («холодный свет»), называют люминофорами. Свечение люминофоров возникает без наг­рева; длительность отличает люминесценцию от других видов хо­лодного излучения (отражение и рассеяние света, свечение Вавилова-Черенкова и др.)

В технических применениях люминесценцию разделяют на два типа: фосфорес­ценцию и флуоресценцию. Первый вид представляет собой длительное "послесвечение", второй – свечение непосредственно при возбуждении. Резкой гра­ницы между ними нет; так, экран телевизора ярко светится при воз­действии на него электронного луча (флуоресценция) и слабо све­рится еще некоторое время после выключения телевизора (фосфо­ресценция); в абсолютной темноте человеческий глаз способен заметить фосфоресценцию «телевизионного» люминофора через нес­колько часов после выключения.

В физике виды люминесценции различают по способу возбуж­дения люминофора, то есть того вещества, которое мы хотим заставить светиться.

Катодолюминесценция: люминофор возбуждается под действием ударов электронов, сформированных в пучок. Используется она в осциллографических и радиолокационных трубках. Под воздействием управляемого электронного луча светятся экраны наших телевизоров и компьютерных мониторов. Эти же люминофоры реагируют на воздействие «бета-излучение», то есть на электроны, испускаемые радиоактивными веществами при бета-распаде ядер. Люминофоры, чувствительные к электронным ударам, обычно светятся также и под действием альфа-частиц. Следовательно, явление катодолюминесценции может использоваться в технических устройствах для обнаружения ядерных излучений (радиолюминесценция). Уже сравнительно давно выпускаются не требующие внешнего питания автономные люминесцентные светильники. Они сделаны в виде запаянных отрезков стеклянных трубок, внутренняя поверхность которых покрыта радиолюминофором, а сама трубка заполнена радиоактивным изотопом водорода – тритием. Тритий испускает электроны с энергией примерно в 5000 электронвольт, которые очень быстро поглощаются воздухом. Поэтому тритиевые светознаки практически безопасны, а служить могут свыше 10 лет.

Фотолюминесценция: люминофор возбуждается инфракрасным (ИК), видимым, ультрафиолетовым (УФ) светом или рентгеновским излучением. Одно из технических применений этого эффекта известно всем – это люминесцентные лампы дневного света. Фотолюминесценция при ИК-излучении составляет физическую основу приборов ночного видения, а также индикаторов ИК, УФ и рентгеновского излучения.

Электролюминесценция: люминофор возбуждается под дей­ствием постоянного и переменного электрического поля (электролюминесцентные конденсаторы и панели, индикаторы электрическо­го поля). Очень близко по физической сути к явлению электролю­минесценции примыкает излучение светодиодов, так называемая инжекционная электролюминесценция. Светодиоды - полупроводни­ковые точечные источники света, используемые в цифровых инди­каторах и устройствах для воспроизведения изображения. Они дают довольно яркое свечение в красной и зеленой областях спектра.

Существует еще ряд специфических видов люминесценции: хеми-трибо-кандо(пламя), ионо,

Сергей Вячеславович Савельев более 20 лет занимается исследованиями физиологии, анатомии и эволюции нервной системы. Он не только известный ученый, но и талантливый популяризатор науки, автор 7 книг, член Союза художников России.
" Через 500 лет мозг не станет выглядеть лучше, чем сейчас. Компьютер, Интернет создают иллюзию доступности информации. Но, на самом деле, серьезная информация доступна только за очень большие деньги. А человек имеет иллюзию технической оснащенности и глубочайшее непонимание того, как все это работает. Все это приводит к тому, что нагрузка на мозг непрерывно снижается. Ребенок не станет умножать в столбик, когда у него под партой калькулятор. Интеллектуальная деградация в таких условиях гарантирована и прослеживается. В дальнейшем произойдет огромная сегрегация общества на тех, кто занимается интеллектуальным трудом и тех, кто не понимает, чем он занимается. Расслоение будет носить катастрофический характер. Оно должно проявиться социально. Обладающие способностями не захотят делить свой социальный уровень с теми, кто способностями не обладает.


Эксперты: Россия утратила статус великой научной державы.

Политическая нестабильность, "утечка мозгов" и отсутствие интереса к науке превратили Россию из передовой страны, первой запустившей в космос спутник, в заштатное в научном плане государство, говорится в опубликованном сегодня докладе компании Thomson Reuters.

Авторы доклада указали на резкое уменьшение количества научных изысканий практически во всех областях, что говорит об утрате былого влияния не только в чистой науке, но и в наукоемких отраслях экономики, например, в атомной энергетике.

"В России проблема с исследовательской базой, и решения этой проблемы пока не предвидится. РФ занимала ведущие позиции в области науки и на протяжении долгого времени была интеллектуальным лидером как в Европе, так и во всем мире. Сейчас убыль ее исконной силы и снижение доли в мировой научной выработке вызывает не просто удивление, а настоящий шок", - говорится в докладе.

В октябре прошлого года более 170 покинувших родину российских ученых поставили подписи под письмом к президенту РФ Дмитрию Медведеву и премьер-министру Владимиру Путину, в котором говорилось о "катастрофической ситуации с фундаментальной наукой".

"В то время как другие страны повысили объем научных исследований, Россия с трудом поддерживала прежний уровень, а в таких областях, как физика и космос, в которых она издавна лидировала, даже потеряла позиции", - говорит директор Thomson Reuters по науке Джонатан Адамс.

На долю научных изысканий россиян приходится всего 2,6% всех исследований, опубликованных в журналах, которые аналитики Thomson Reuters изучали в течение пяти лет. "Конечно, это больше, чем у Бразилии (102 тыс. трудов, или 2,1% от общего мирового объема), но меньше, чем у Индии (144 тыс. трудов, или 2,9%) и гораздо меньше, чем у Китая (415 тыс. работ, или 8,4%)", - говорится в докладе.

Главный упор российские ученые делают на физику и химию, уделяя мало внимания сельскому хозяйству и компьютерным технологиям. Соединенные Штаты, занимающие первое место в мире по количеству научных исследований, сменили Германию в роли главного научного партнера России, выяснили авторы доклада.

"Другие страны могут многое почерпнуть из сотрудничества с российскими НИИ, хотя бы потому, что Россия в прошлом немало сделала для мировой науки. Однако партнерам надо позаботиться о том, чтобы предоставить россиянам ресурсы, чтобы те смогли принять участие в исследованиях", - говорится в докладе.

Не последнюю роль сыграли также сокращение финансирования и старение рабочей силы, считают авторы. "В одном исследовании 2007г. говорится, что бюджеты отдельных российских НИИ из числа самых лучших составляют 3-5% от бюджета аналогичных учреждений в США", - указывается в докладе.

Средний возраст члена РАМН превышает 50 лет. Научная деятельность в России более не считается престижной: согласно результатам опросов общественного мнения, в 2006г. всего один процент россиян с уважением отзывался о карьере ученого.26 января 2010г.

Помимо кевлара
Kevlar is by far the most common fiber used to make body armor, but other materials are being developed. Кевлар на сегодняшний день является наиболее распространенным волокна используются для бронежилетов, но и другие материалы находятся в разработке.
The most readily available alternative fiber is called Vectran , which is approximately twice as strong as Kevlar. Наиболее доступными волокна альтернативных называется Vectran, что примерно в два раза прочнее кевлара. Vectran is 5 to 10 times stronger than steel. Vectran составляет от 5 до 10 раз прочнее стали.

Another rapidly emerging fiber is spider silk. Другой быстро развивающейся волокна паука шелка. Yes, spider silk. Да, паука шелка. Goats have been genetically engineered to produce the chemical constituents of spider silk, and the resulting material is called Biosteel. Козы были генной инженерии для производства химических составляющих паук шелком, и в результате материал называется Biosteel. A strand of Biosteel can be up to 20 times stronger than an equivalent strand of steel. Прядь Biosteel может быть до 20 раз сильнее, чем эквивалентные пряди стали. Chicken feathers are also a possibility. Куриные перья также возможность. University of Nebraska-Lincoln researchers are spinning them into cloth that is lightweight and very sturdy. Университет Небраска-Линкольн исследователи прядильных их в ткани, легкая и очень прочная. Because the feathers have a fine honeycomb texture, they could be resistant to bullets. Потому что перья сотовых текстура хорошо, они могут быть устойчивы к воздействию пуль.

Another candidate is carbon nanotubes , which promise to be even stronger than spider silk. Еще одним кандидатом является углеродных нанотрубок, который обещает быть даже сильнее, чем паука шелка. Carbon nanotube thread is still rare, and fabric is even rarer. CNet reports the current price of nanotubes at $500/gram. Углеродные нанотрубки нить еще редки, и ткани еще реже. CNet докладов текущей цене в $ нанотрубок 500/gram. In time, prices should fall and make carbon nanotubes a viable fiber for body armor. Со временем, цены должны упасть и сделать углеродных нанотрубок жизнеспособных волокна для бронежилетов.

Похитители патентов

Интеллектуальная собственность — относительно новое для России понятие. Возможно, поэтому многие предприниматели и компании еще не задумываются о том, как защитить себя, свой товар и свои технологии. Защитить от тех, кто уже понял, как на вполне законных основаниях можно запретить производителю производить, продавцу продавать, а импортеру — импортировать.

Известно множество примеров, когда полезные и правильные законы использовались ловкими людьми для обогащения за счет законопослушных граждан и компаний. Законодательство в области интеллектуальной собственности и патентное право в частности — как раз тот самый случай.

С одной стороны, патент — охранная грамота, удостоверяющая исключительное право, авторство и приоритет изобретения, полезной модели либо промышленного образца. Патент призван защитить права изобретателей, дать им мотивацию, позволить получать от своего изобретения реальные деньги, а самому изобретению — воплотиться в товарах, услугах и технологиях, которые будут эти деньги приносить.

С другой стороны, патент — юридический инструмент, который позволяет не только защищать права, но и, не отступая от действующего законодательства, заниматься неприкрытым вымогательством, шантажируя легальный бизнес. Дело в том, что обладателями патента могут оказаться весьма далекие от изобретательства граждане или организации. Их оружие — доскональное знание технологий получения патента, виртуозная игра формулировками, позволяющая замаскировать очевидные и давно известные способы и предметы в патентных заявках, опыт ведения судебных дел и, как ни странно, знание законов.

Наши законы сулят нарушителям патента суровое наказание: обладатель патента может требовать пресечения действий, нарушающих его исключительные права, возмещения убытков, выплаты компенсаций и даже изъятия материальных ценностей у изготовителей, хранителей, перевозчиков и продавцов. Если дело дойдет до судебного разбирательства, может быть принято решение об изъятии и уничтожении оборудования, применявшегося при совершении нарушения. Кроме того, не исключено и уголовное преследование нарушителя: незаконное использование изобретения, полезной модели или промышленного образца влечет штраф или лишение свободы на срок до двух лет в соответствии со ст.147 УК РФ.

Таким образом, гражданин или фирма, которая является патентообладателем, теоретически могут не только разрушить бизнес производителя, импортера или продавца товаров, которые этот патент нарушают, но и упрятать предпринимателей-нарушителей за решетку.

Если речь идет о действительном нарушении исключительных прав, например об откровенных подделках известных товаров или о другом очевидном контрафакте, закон на стороне правого, и возмездие выглядит справедливым. Но если владелец патента на самом деле ничего не изобретал, кроме словесных формулировок, позволивших ему получить права на то, что ему на самом деле не принадлежит, закон становится инструментом давления на бизнес.

Тролль из бутылки

Анализ практики патентных споров показывает, что запатентовать можно практически что угодно, пусть даже это уже сто лет всем известно. Более того, теоретически возможно и аннулировать патент на настоящее оригинальное изобретение. Обладая деньгами, фантазией, владея специальной терминологией, зная процедуру рассмотрения патентной заявки, включая нюансы, связанные с экспертной оценкой, и главное — представляя себе конкретную цель данной затеи, можно буквально творить чудеса.

В двух словах технология создания патента, с помощью которого можно поживиться за чужой счет, такова: признак, свойственный уже известной продукции или технологии, делается базовым отличительным признаком для некоего нового "изобретения". Далее начинаются словесные игры, цель которых — ввести в заблуждение экспертов, проверяющих заявку на патентопригодность. Другими словами, суть изобретения должна быть сформулирована таким образом, чтобы у экспертов не создалось впечатление, что они дают заключение на что-то уже известное. Для того, кто знает, как и какими средствами осуществляется экспертиза, это возможно. Принимаются во внимание и другие факторы. Например, запатентовать изобретение, с точки зрения экспертизы, сложнее, чем получить патент на полезную модель.

Риск в таких делах минимален — в крайнем случае патент просто не будет получен. Наказания за попытку запатентовать уже известное изобретение нет, ведь обратившийся мог и не знать о существовании чего-либо подобного или просто заблуждается относительно новизны предлагаемого решения. В конце концов, в науке известны случаи, когда оригинальные мысли приходили в разные умные головы практически одновременно.

В развитых странах Запада, где права на интеллектуальную собственность начали защищать задолго до нас, подобные трюки с патентами хорошо известны. Компании, специализирующиеся исключительно на предъявлении патентных исков, получили название патентных троллей (patent troll), хотя сами себя они предпочитают называть патентными холдингами или патентными дилерами. Известны и некоторые результаты их деятельности: после пятилетнего противостояния в 2006 году производители популярного смартфона Blackberry были вынуждены выплатить никому не известной ранее компании NTP Inc рекордную сумму — $612,5 млн под угрозой запрета их товара в США.

В России пока все обстоит скромнее. Миллиардных компенсаций пока никто не получал, хотя свои тролли уже завелись. Специалисты считают классическим примером отечественного патентного троллинга так называемый бутылочный патент. Этот документ за номером 2139818, опубликованный в октябре 1999 года, уже не действует, однако его и сейчас можно найти в архиве Роспатента. Авторство изобретения "Сосуд стеклянный", как указано в патенте, принадлежит господам Калиниченко и Троицину, проживающим в Московской области, а патентообладателем являлось ООО "Технополис". Из части патента, именуемой рефератом, становится ясно, что изобретенный "стеклянный сосуд, в поперечном сечении имеющий границы наружной и внутренней стороны", и у этого сосуда "по крайней мере на границе наружной и/или внутренней стороны часть линии границы по крайней мере одного из поперечных сечений выполнена в виде фрагмента или комбинации фрагментов косого конического сечения прямого кругового конуса". Другими словами, изобретатели из Подмосковья изобрели и запатентовали всем известную стеклянную бутылку.

Сделано это было не забавы ради. На следующий год после регистрации патента ООО "Технополис" пыталось договориться с несколькими компаниями, производящими пиво и безалкогольные напитки, о лицензионных отчислениях, которые, по мнению отечественных патентных троллей, должны были составлять не менее 0,5% от выручки. Основания для таких выплат у "Технополиса" формально были: им принадлежал патент на техническое решение, которое на тот момент без разрешения использовали все производители жидкостей в стеклянной таре. От отчислений в пользу "Технополиса" тогда спасло решение Палаты по патентным спорам: юристы, нанятые пивоварами, смогли спустя несколько месяцев аннулировать скандальный патент.

А вот недавняя история попыток патентного шантажа известных компаний российским обладателем патентов. В реестре Роспатента эти документы следуют под номерами 2008102012, 74862, 74603 и 74602 — это патент на изобретение и три патента на полезные модели, все под названием "Амортизатор транспортного средства". Изобретатель амортизаторов москвич Олег Тихоненко таким образом пытался получить с иностранных компаний-производителей автомобильных амортизаторов от €30 млн до €50 млн. В числе нарушителей патентных прав господина Тихоненко оказались сразу несколько крупных компаний: японская Kayaba (торговая марка KYB), немецкая ZF Trading (марки Sachs и Boge) и американская Gates (марка Bilstein). Патентообладатель даже обращался в отделы по экономическим преступлениям милиции с целью остановить продажи контрафактных, по его мнению, амортизаторов, что ему отчасти удалось: был арестован склад одного из поставщиков.

Пострадавшие производители обратились за экспертизой в НАМИ и с заявлением в следственный комитет при Генпрокуратуре. Несмотря на то что, по мнению специалистов, никаких изобретений господина Тихоненко иностранцы не использовали (устройство его амортизаторов было ранее описано в американском патенте, а математическая формула, с помощью которой в патенте Тихоненко описано действие его улучшенных амортизаторов, взята из советского технического справочника), коллегия Палаты по патентным спорам смогла аннулировать патенты Тихоненко лишь в ноябре 2009 года.

После вступления России в ВТО возрастут размеры пошлин за патентование для российских граждан и юридических лиц, что лишит возможности патентной защиты многие небогатые научные учреждения

Судебная практика

Но не все патентообладатели легко примиряются с решением Палаты по патентным спорам, аннулирующим их патент на полезную модель. Иногда споры переносятся в суды, где лишенный патента пытается отстоять свое право на защиту, даже если его изобретение признано непатентопригодным как неоригинальное. В "Аналитической справке по результатам анализа судебной практики по вопросам, связанным с правовой охраной объектов интеллектуальной собственности" Роспатента за 2009 год есть такие примеры. По мнению авторов справки, сложность рассмотрения таких споров заключается в том, что суд сталкивается с необходимостью определить, какие из признаков формулы полезной модели являются существенными, а какие нет. Сделать такие выводы самостоятельно суды порой неспособны.

В справке указывается, что в подобных судебных процессах часто возникают вопросы, требующие знаний не только действующего законодательства, но и специальных познаний, а также практики патентной экспертизы, которыми действующие гражданские и арбитражные суды владеют слабо. Более того, по мнению специалистов Роспатента, "назначение судом при рассмотрении подобных дел технической и патентно-технической экспертиз не выглядит оправданным, поскольку в Российской Федерации отсутствуют специализированные организации, компетентные проводить такие исследования". Таким образом, по мнению составителей справки, "подобная практика не способствует объективному и всестороннему рассмотрению судами дел, связанных с правами на результаты интеллектуальной деятельности, поскольку экспертное заключение становится предопределяющим фактором при принятии решения". Получается, что наша судебная система пока не готова объективно рассматривать дела патентных троллей, и теоретически судебные решения могут быть вынесены и в их пользу.

Рассуждая о будущем патентных троллей в России, юристы говорят и о других предпосылках к их появлению. К примеру, в информационном бюллетене юридической фирмы "Городисский и партнеры" высказываются предположения, что после вступления России в ВТО возрастут размеры пошлин за патентование для российских граждан и юридических лиц, что лишит возможности патентной защиты многие небогатые научные учреждения. Пока действует двойная шкала взимания пошлин: в рублях — для россиян, в долларах США — для иностранцев. Например, за подачу заявки на изобретение (не более 25 пунктов формулы) россиянин заплатит 600 руб., а иностранец — $200.

По мнению юристов, "появление российских патентных троллей, желающих вкладывать свои деньги в такой бизнес, естественно с выгодой для себя, и скупающих оптом и в розницу патенты, не такая уж и невероятная вещь", и возможно, в будущем подобных дел в России станет больше.

Да и суммы потерь от действий троллей будут куда существеннее, чем нынешние расходы компаний на патентную защиту и юристов. Стоит заметить, что эти суммы пока что сильно не дотягивают до западных величин. Так, например, в США расходы на патентный спор, по разным оценкам, составляют для компаний $5-10 млн. Многим фирмам это не по карману, и именно поэтому бизнесмены порой предпочитают заплатить менее существенные суммы троллям, чем ввязываться в тяжбу. Впрочем, в нашей стране патентные тролли, в отличие от обычных рейдеров, еще не обладают заметной финансовой мощью и не могут на равных состязаться с крупными компаниями. А малый и средний бизнес пока слишком неразвит, чтобы быть интересной мишенью для патентных троллей.

Кроме того, как справедливо отмечено юристами фирмы "Городисский и партнеры", не следует забывать про статью 10 Гражданского кодекса РФ, определяющую понятие "злоупотребление правом". Она может применяться к патентам так же, как она уже применяется в отношении товарных знаков. То есть даже действующие законы могут защитить от патентных троллей. Вопрос лишь в том, как эти законы станут применяться.ИЛЬЯ ЗИНОВЬЕВ
Журнал «Деньги» № 6 (763) от 15.02.2010.

Сверх того, на те жказенные деньги десятниками самочинно были построены восемь планеров для почтовой службы и перевозки сена и один вечный двигатель, действующий моченым песком" - свидетельствует Андрей Платонов [

Однако не только почтенные граждане вымышленного города Градова делали деньги на вечном двигателе. Были и другие, вполне реальные личности, сделавшие состояния на Перпетуум Мобиле .

Вот один из них - Иоганн Эрнст Элиас Беслер (1680-1745), еще известный под артистическим именем Орфиреус . Он был талантливый, но непоседливый человек. Часто нуждался в деньгах и свое неумение и нежелание зарабатывать их непосильным трудом компенсировал завидной способностью извлекать пользу из любой ситуации и очаровывать всех своим красноречием. Его звезда взошла в 1715 году, когда он представил публике работающий вечный двигатель. По рекомендации великого немецкого математика и философа Лейбница, ландграф Гессен-Кассельский Карл пригласил Беслера к себе и предоставил большую комнату в своем замке для постройки полномасштабной модели его изобретения. Заметим, что сам Лейбниц не верил в возможность постройки вечного двигателя, но говорил, что Орфиреус является его другом. Беслер построил и запустил машину. Дверь в комнату запечатали. Когда ее снова открыли через сорок дней, машина все еще работала.
Слава об этом вечном двигателе дошла до Петра Великого и заинтересовала его . Он планировал поехать в Германию в 1725 году, чтобы посмотреть на чудо-машину и, возможно, купить ее. Царь распорядился провести научную экспертизу и начать торговые переговоры. Орфиреус потребовал неслыханную сумму в 100000 талеров за свою машину. Еще не известно, чем бы дело кончилось, но Петр Великий внезапно умер и сделка не состоялась.
Следующая гравюра принадлежащая самому Беслеру, дает представление о машине, хотя ничего не говорит о том, как она работала:

Много лет купался Орфиреус в славе и роскоши, показывая свою машину. Но время показало, что ничего вечного не бывает. После его ссоры со своей женой и служанкой, служанка призналась, что "вечный двигатель" приводился в движение спрятанными в соседнюю комнату людьми, незаметно дергавшими за тонкий шнурок. Сменяя друг друга, этими людьми были жена Беслера, его брат и служанка, которая получала за это мизерную плату 2 пенни в час.
О, Современные бизнесмены! Заметьте, как опасно мало платить своим людям и ссориться с женой!
Короче, выходило, что Беслер был обыкновенным жуликом. Его недруги и раньше подозревали его в мошенничестве. Вот рисунок из одного памфлета, который разоблачал тайну "вечного двигателя" :

Звезда Орфиреуса пошатнулась, но не упала. Красноречие и острота ума помогли ему избежать гнева ландграфа и даже сохранить его расположение. До самой смерти Беслер не сдавался и упорно утверждал, что жена и служанка донесли на него по злобе. Посланцу Петра он жаловался на людское злонравие и говорил, что "весь свет наполнен злыми людьми, которым верить весьма невозможно" .

И по сей день есть много последователей Орфиреуса, которые свято верят, что их Мастер действительно построил вечный двигатель. Они упорно ищут секрет Беслеровского колеса . Само устройство не сохранилось, так как по легенде Орфиреус собственноручно его уничтожил.

Через 30 лет после смерти Беслера, Парижская академия наук приняла решение прекратить рассмотрение проектов вечных двигателей, но это не остановило энтузиастов. Вот еще одна занимательная история
.
На этой фотографии изображен Джон Ворел Кили (1837-1898), плотник и механик из Филадельфии, который в 1872 году объявил, что нашел способ извлечения энергии из светоносного эфира. Ему удалось убедить многих инженеров и капиталистов инвестировать деньги в новую идею. Была создана "Кили Мотор Компани", которая вскоре имела внушительный капитал - миллион долларов. На эти деньги был сооружен эфирный генератор, который был представлен изумленной публике 1874 году.
Надо отдать ему должное, хотя он изведал прелести жизни в высших кругах, как глава большой компании, большинство инвестированных денег он действительно тратил на оборудование лаборатории. При этом он не доверял свои секреты никому, особенно физикам и инженерам, и все свои опыты проводил сам. Некоторое подозрение вызывал тот факт, что ни одна из его машин не работала должным образом без его присутствия.
Кили не имел формального научного образования, но, говорят, обладал большим талантом и знанием в музыке. Его "теории", скорее эзотерические, чем научные, производили впечатления на разных людей.

Например, Е.И. Рерих писала в 1935 году: "Интересно отметить, что книги его представляют сейчас большую редкость и, как всегда, вероятно, читаются при закрытых дверях. Кили еще одна жертва человеческого невежества и подлости".
Однако, считать Кили жертвой можно лишь с большой натяжкой. Скорее, в этой незавидной роли выступают его инвесторы. Они, понятно, хотели отдачи от вложенных средств и требовали от изобретателя создания коммерческого образца. Такой образец так никогда и не появился на рынке. Кили всегда отговаривался необходимостью дальнейших улучшений и продолжал свои опыты. Некоторые инвесторы разочаровались, но появлялись новые.

Время от времени, Кили устраивал показательные демонстрации своих конструкций для инвесторов и их надежды на золотые горы в скором будущем вспыхивали снова. Одно из таких устройств, - гидро-вакуумный двигатель], показан на рисунке.
Неоспоримое достижение Кили в том, что он успешно вел свою компанию через полные опасностей воды сомнительного бизнеса целых 26 лет! При этом эта компания не выдала на рынок ни одной машины и не платила дивиденды инвесторам!
Грандиозный обман раскрылся только после его смерти в 1898 году. Сомневающиеся скептики и журналисты тщательно осмотрели его лабораторию. Они нашли двойные потолки и полы, с тщательно замаскированными каналами в них. А в фундаменте находилась трехтонная сфера - резервуар сжатого воздуха. Именно сжатый воздух приводил в движение "вечные двигатели" Кили. Вот почему ни одна машина, взятая из лаборатории сторонниками Кили, так и не заработала после смерти своего создателя.
Надо ли говорить, что у Кили есть последователи и сегодня? Они уверены в правоте исходной идей Мастера, и утверждают, что Кили был вынужден прибегнуть к обману, чтобы достать средства для продолжения своих опытов.
Я бы не хотел, чтобы у вас создалось впечатление, что история вечного двигателя это только череда обманов и мошенничества. Дело гораздо интереснее и наипервейший вопрос здесь - почему люди испокон веков так упорно ищут секреты вечного движения?
"Прочитал Моня, что вечный двигатель -- невозможен... Прочитал, что многие и многие пытались все же изобрести такой двигатель... Посмотрел внимательно рисунки тех "вечных двигателей", какие -- в разные времена -- предлагались... И задумался. Что трение там, законы механики -- он все это пропустил, а сразу с головой ушел в изобретение такого "вечного двигателя", какого еще не было. Он почему-то не поверил, что такой двигатель невозможен"
Даже из этого отрывка рассказа Шукшина видно, что такие тривиальные мотивы, как тщеславие и жажда наживы не являются самыми главными. Их явное присутствие во многих историях с вечным двигателем может сбить с толку и отвести наше внимание от основной загадки вечного двигателя. И эта загадка не является загадкой физики или другой подобной науки. Это загадка человеческой души.
"Мело, мело по всей земле
Во все пределы"
Да, не может смириться душа человеческая с наличием этих пределов материального бытия. Так она устроена. И образ Вечного Двигателя, похоже, является могучим символом, идущим из глубин ее архаических пластов. Вот почему никто не в силах переубедить очередного одержимого вечным двигателем. Никакой опыт прошлого не является для него уроком. И самое парадоксальное - человечество обеднеет, если вдруг таких одержимых не станет, если исчезнет эта безумная тяга выйти за пределы материального мира, так как это будет сигналом серьезной поломки того таинственного психического механизма, который и обеспечивает творческое начало в человеке.
Надо отметить, однако, что присутствие всяких иррациональных верований в обществе, такое неизбежное в силу своего глубинного происхождения, только тогда является признаком душевного здоровья, когда не превышает некий естественный предел. Если, наоборот, они расцветают пышным цветом, если архаичные символы полностью выдавливают из общественного сознания научные знания, как наблюдается, к сожалению, сегодня, то это уже признак больного общества. И никакие разумные доводы не в состоянии никого переубедить, если оно охвачено этой болезнью.
Боюсь, что глубинные мотивы не сильно отличаются от тех, которые заставляют людей браться за изобретение вечного двигателя. Это переживание глубины имеет много граней и его не просто выразить словами.
Моня из рассказа Шукшина не хотел подчиняться правилам физики, которых он не очень то и знал. Но у него ничего не вышло.
"- Весь день вчера угробил... Дело не в этом, - заговорил Моня, и заговорил без мелкого сожаления и горя, а с глубоким, искренним любопытством, - дело в том, что я все же не понимаю: почему оно не крутится? Оно же должно крутиться.
- Не должно, - сказал инженер. - В этом все дело.
Они посмотрели друг на друга... Инженер улыбнулся, и ясно стало, что вовсе он не злой человек - улыбка у него простецкая, доверчивая. Просто, наверно, на него, по его молодости и совестливости, навалили столько дел в совхозе, что он позабыл и улыбаться, и говорить приветливо - не до этого стало.
- Учиться надо, дружок, - посоветовал инженер, - тогда все будет понятно.
- Да при чем тут - учиться, учиться, - недовольно сказал Моня. - Вот нашли одну тему: учиться, учиться... А ученых дураков не бывает?
Инженер засмеялся... и встал.
- Бывают! Но все же неученых их больше..."
Учиться все-таки стоит не только по этой причине. Всякие истинные знания тем хороши, что дают человеку гибкость и глубину мышления, позволяющие взглянуть на проблему с неожиданной стороны. Вооружившись знаниями, человек может узнать, что и постройка вечного двигателя не такое уж безнадежное дело.
Все зависит от того, что понимать под вечным двигателем. Первая мысль - вечный, значит работающий бесконечно долго. Но понятие бесконечности - это идеализация, выход за пределы реального человеческого опыта. В реальной жизни ничего бесконечного не бывает. Хотя есть и другое мнение Альберта Эйнштейна на этот счет, которое, кстати, хорошо подтверждается историей вечного двигателя: "Только две вещи бесконечны - Вселенная и человеческая глупость, и я не уверен насчет Вселенной".
Обычно под вечным двигателем понимают устройство, работающее вопреки твердо установленным законам физики, таким как закон сохранения энергии и второй закон термодинамики. Все дороги в этом направлении ведут или к обману и мошенничеству, как мы видели выше, или к осознанию печальной необходимости подчиняться правилам этого мира.
Кстати, эта необходимость не всегда так обременительна. Умелое использование законов физики позволяет создавать более восхитительные и удивительные устройства, чем те модели вечных двигателей, которым никогда не суждено заработать.
Этот замечательный вечный двигатель придумал американский физик Ричард Фейнман . Храповое колесо насажено на вал, и к нему пружиной прижимается маленькая защелка (собачка). На другом конце вала насажены четыре лопасти, которые находятся в сосуде с газом.

Подразумевается, что устройство очень маленькое, молекулярного масштаба, из области нанотехнологии. Молекулы газа непрерывно и хаотически бомбардируют лопасти, заставляя вал дергаться то в одну, то в другую сторону. Но храповик может повернуться только в одну сторону, так как собачка не дает ему повернуться в другую сторону. Выходит, колесо будет постоянно вращаться из-за Броуновского движения молекул газа.

Этот вечный двигатель не нарушает закон сохранения энергии. Он просто использует энергию теплового движения молекул. Но все равно он невозможен, так как нарушает второй закон термодинамики. е Продолжение следует.

Российские инновации от Петра до наших дней.
(из сайта Всемирный банк интеллектуальной собственности)




Изобрести, но не внедрять

Как пишут Лебедева и Ясин, «в узком, экономическом смысле инновация есть продукт (новая конструкция, технология, организационный прием и т. п.), воплощенный в товаре, который пользуется спросом на рынке в силу своей новизны». С этой точки зрения, инноватор не является инноватором, т. е. важным действующим лицом «экономики знаний», до тех пор, пока его открытие или изобретение не прошло этап коммерциализации, не было оценено инвесторами и востребовано на рынке. Для создания инновационной экономики важно, чтобы различные ее участники были включены в эффективные и хорошо выстроенные цепочки взаимодействия, обеспечивающие трансформацию идеи в продукт, а продукта — в массовую серию или в технологию (в алгоритм, универсальный стандарт и т. п.).

Нынешнее бедственное положение с инновациями в России сложилось во многом за счет нехватки средств на оборудование и НИОКР после 1991 года. Но дело, конечно, не только в деньгах: громадная доля успешной советской науки имела гарантированный рынок в рамках военных разработок. Когда военная сфера НИОКР и внедрение изобретений на заводах ВПК почти полностью рухнули, оказалось, что существует проблема коммерциализации знания, произведенного в лабораториях и на опытных площадках ученых.

Во-первых, ученые не умели или не хотели искать возможностей для внедрения своих изобретений. Раньше внедрение было гарантировано тем, что придет Королев или Курчатов и скажет, что исследовать, а потом внедрит изобретенное. А в 1990-е годы и вплоть до последнего времени таких всемогущих людей из военно-промышленного комплекса не было. Во-вторых, новые предприниматели тоже не взяли на себя эту функцию. В условиях сильной монополизации российской экономики и ее экспортно-сырьевого характера им было легче зарабатывать другим способом. Да и потребности в инновациях сырьевые отрасли могли удовлетворить за счет импорта машин и оборудования.

Получилось, что конечные звенья цепочки воплощения новых научных идей в жизнь — т. е. внедрение или коммерциализация — были утрачены, так как почти не осталось желающих довести дело до промышленного образца. Диагноз: в стране образовалось слишком много Кулибиных и осталось слишком мало Королевых, а Эдисоны или Форды так и не появились.
Какие культурные механизмы способствовали недостатку средств на науку в 1990-е годы? С одной стороны, ученые продолжали заниматься игрой в признание среди коллег, иногда доводя дело до единичного образца, но не заботясь о технических и производственных аспектах массового внедрения изобретений. Эдисон мог быть окончательно уверен в своей богоизбранности, важной для протестанта, только когда его лампочка стала коммерчески успешной, а не светила лишь в его лаборатории. Наши Кулибины могут веками работать в научных институтах, зная, что их оценят как высококлассных специалистов среди небольшого количества ученых, и тем самым их идентичность как ученых будет подтверждена и не будет поставлена под вопрос.

Они считаются высококлассными, если изобрели, рассказали на конференции, показали коллегам. Но не внедрили! Последний элемент не важен для нынешнего российского ученого, так как не сказывается на его/ее самооценке, основывающейся на оценке со стороны значимого сообщества других таких же ученых в НИИ или другой академической организации. С другой стороны, предприниматели, занятые в 1990-е годы процессом приватизации собственности, потом спасения, рационализации и перезапуска производства, но нередко и поиском доступа к источникам сырьевой или бюрократической ренты, а потом и войнами за ее передел и за доступ к государственным постам, гарантирующим победы в этих войнах, не рассматривали научные инновации как ключ к экономическому успеху.

Можно было обойтись и без них; деньги зарабатывались вне и помимо науки и инноваций. И потому идентичность успешного капитана индустрии или лидера рынка легко достигались и поддерживались за счет чисто экономических и светских показателей — рейтинга в журнале Forbes, наличия виллы на Лазурном берегу, участия в звездных светских тусовках, в приемах и на совещаниях в Кремле и т. п. Наука была здесь ни при чем: она редко способствовала получению ощутимой прибыли, да и вся идентичность и стиль жизни успешного бизнесмена как бы подчеркивали, что ему не по пути с обедневшими учеными, смирившимися со своим прозябанием в захиревших институтах.

Обозначившееся в 2000-х годах несколько большее желание ученых самим заниматься коммерциализацией знания, а также большее внимание бизнеса к инновациям тем не менее не изменили ситуацию радикальным образом. Подробнее рассмотрим сказанное на двух примерах.

Наука без рынка

Начнем с двух показательных цитат из интервью. Первая говорит об отсутствии значимой культурной модели для роли предпринимателя-инноватора:

«Да, с культурной точки зрения тоже все очень плохо. У нас нет, с культурной точки зрения у нас нет — как сказать-то? — нет образа такого вот предпринимателя, который посидел, посидел, подумал, подумал и заработал 1000 миллионов долларов. Вот просто оттого, что он подумал, а потом поработал [над воплощением этого] пять лет. При этом не нарушил ни одного закона, не проводил месяцы в таможне, а просто вот работал. Сидел там, писал свои программы, продавал там, ну, занимался своей основной деятельностью. У нас нет как бы в современной русской культуре, нет примеров success stories и как бы так культурного… культурной направленности на инжиниринговую деятельность вообще» (Алексей, 52 года).

Вторая подразумевает, что либеральная рыночная модель ориентирована на коммерциализацию инновационных продуктов, на доведение их от опытного образца до стадии товарного производства. Но именно этот процесс, по мнению наших информантов, в России особенно плохо отлажен, хотя умных людей хватает: «У нас же головы-то есть. Ведь возьми любое изобретение, оно в той или иной форме в России, в Советском Союзе, в Российской Федерации, оно в каком-то виде существует или существовало. Но внедрить его, запустить его, сделать его массовым — это у нас никогда не получалось, хотя все работает, там, в одном экземпляре. Там кто-то чуть-чуть подкрутит, оно заработает, вот оно перестало работать, опять подошел, подкрутил, опять работает. А сделать так… выточить, отточить это дело таким образом, чтобы как в Японии, чтобы оно, как ни ломай, все равно работает, или, там, как Nokia, уронил в колодец, он все равно оттуда светит и продолжает звонить… Так у нас почему-то не умеют» (Сергей, 59 лет).

Интервьюируемые эксперты связывают это с особенностями научно-технического прогресса в СССР и его отличиями от современного понимания инновации: этот процесс не был рыночным. Инновация существовала как открытие, изобретение, уникальный образец, за нее можно было получить грамоту или признание Всесоюзного общества изобретателей и рационализаторов (ВОИР), но ее внедрение или конечное выражение в конкурентоспособном товаре не было обязательным. Государство в лице своих представителей, и прежде всего управленцев ВПК, выбирало, что воплощать, а что нет, чаще всего руководствуясь некоммерческими мотивами. И, как следствие, в советской инновационной цепочке почти полностью отсутствовал инноватор-предприниматель.

Советские люди поэтому воспринимали область новаторства как оторванную от материального (и уж тем более коммерческого) воплощения сферу самодостаточного творчества. Анализ эмпирических данных позволяет заметить удивительную культурную устойчивость идеально-типической модели, где изобретатель предстает как далекий от коммерческих интересов творец, создающий что-то новое благодаря персональной вовлеченности в сам процесс создания инноваций. А инновации представляются как имеющие прежде всего форму идей, а не материальных объектов.
Многие эксперты обращали внимание на характерный для нашего общества культурный разрыв между фигурами «изобретателя» и «производителя»: «В сознании людей нет образцов успешного ученого-предпринимателя. У нас ученый обычно бессребреник, который все во благо человечества. А предприниматель — это буржуй, который наживается на других. Это, конечно, советское еще наследие… классовая такая картина мира» (Петр, 41 год).

Как рассказывал информант, обладающий самым большим советским опытом, ныне академик РАН, а в советское время — членкор АН СССР: «Никто из нас не задумывался о коммерческой составляющей наших патентов, никому в голову такое даже не приходило…» (Михаил, 92 года). Другой свидетель советской эпохи из Ленинградского политехнического института высказывается в унисон: «Наживаться на науке было грех. Отсюда такое отношение. Попов, вот он осчастливил человечество, но ничего не принес конкретной России в денежном выражении, так сказать» (Александр, 62 года). Похоже, что распространенный среди ученых и ИТР советский профессиональный этос исключал или минимизировал возможность высказываний, где признавалась бы легитимность материальной заинтересованности. Важно, чтобы работа была интересная, чтобы можно было самореализовываться, а деньги — это «низшая материя»: «Просто, знаете, мне нравится моя работа — это первое. Второе: я не умею что-то другое делать, ну разве что вот преподавать бы я мог, наверное… А бизнес — ну, это неинтересно. Некий перелом, некий серьезный выбор — я не уверен, что мне это бы понравилось» (Александр, 53 года, интервью 1999 г.).

Отношение к научно-изобретательской работе характеризуется в наших интервью вне прагматики, в терминах любви к «работе», к «науке» и даже к «прибору»: «Мы просто жутко любили свою работу, нам это было интересно. Для нас это был смысл, цель жизни. Приходили в выходные на работу. И работали до 9 часов. Приходили рано. В общем, это делали, потому что нам это интересно. Потому что мы любили. Далеко не только из-за денег. Потому что вот такого конкретного стимулирования результата — его не было. /…/ Самое главное — это интерес к науке, то есть хотелось познать новое, познать тайны, открытия сделать. Свой прибор удивительный» (Владимир, 51 год).

Поэтому коммерциализировать инновационную идею, выстроить работающую цепочку от идеи до товара, совместить роли изобретателя и менеджера — подобная задача традиционно трудна для ученых из российского инновационного сектора. О распространенности среди отечественных инноваторов представлений о разделении на тех, кто «осуществляет идею», и тех, кто ее «внедряет», особенно упоминали привлеченные к исследованию эксперты, которые постоянно работают в консалтинге по менеджменту инноваций: «Отдельно нужно сказать о нашем неумении коммерциализировать собственные разработки. Это не беда Советского Союза, это беда российского менталитета в целом. Потому что многие изобретения, выдающиеся изобретения, никогда не были коммерциализованы. И, к сожалению, до сих пор в обществе существует как бы не очень позитивное отношение к коммерциализации научных разработок» (Александр, 62 года).

«Сумасшедший ученый» и другие стереотипы

Особенно трудна задача коммерциализации для ученых, еще помнящих СССР: «Вы знаете, у меня же больше 500 советских изобретений, 50 с чем-то международных патентов, но реально я с них почти ничего не имею… Знаете, в чем дело там, у меня нет коммерческой жилки. У меня есть идея и цель ее осуществить. Когда я ее осуществляю, появляется результат, значит, мы его публикуем или патентуем. И я на этом успокаиваюсь. Дальше уже не мое дело — внедрять это все, это столько трудов стоит. И нас буквально обворовывают. Вот сейчас на моих разработках работают уже несколько фирм и бессовестно пользуются нашими достижениями. В Москве в особенности и в Новосибирске, и в Китае особенно, в Израиле нас тоже обворовали» (Михаил, 92 года).

Стереотип ушлого предпринимателя, обкрадывающего непрактичного автора гениальной идеи, неоднократно воспроизводился в интервью с производителями инноваций от науки. Этот стереотип указывает на коммуникативный разрыв между производителями инновационных идей и бизнесменами, которые должны их субсидировать или реализовывать их идеи на свои средства. Например, ученый, прослушавший несколько курсов в бизнес-школе, говорит:

«Первое, что оскорбляет. Они говорят: а ты напиши бизнес-план. Хорошо, у меня есть второе образование по маркетингу. Я знаю, что такое бизнес-план, и очень хорошо знаю, сколько он стоит. Когда мне говорят: ты за бесплатно напиши бизнес-план, я понимаю, что с этой фирмой… нечего тут делать. То есть они захотят просто бесплатно это взять, а тебя, как дурака-инженера, выставить на улицу в смешном виде» (Владимир, 51 год).

Владимир прошел бизнес-курсы и теперь имеет знание, как начать. Но не имеет стартового капитала; а те, с кем он общается среди тех, кто имеет капитал, не подходят на роль «бизнес-ангелов». Других же он не видит. Но очень часто коммуникативный барьер между предпринимателями и учеными возникает из-за того, что предпринимателям просто невыгодно вкладывать деньги в инновации. Как правило, бизнесмены осторожничают и вкладывают деньги уже под практически завершенные проекты:

«Бизнес, он считает копейки. Наш бизнес, который должен вложиться в какую-то такую штуку… Он хочет сразу несколько конкретных осязаемых вещей. Во-первых, дайте мне аппарат. Где аппарат? Аппарата нет. Потому что чтобы сделать аппарат, нужно сделать его на коленке. Когда делаешь его на коленке — он то работает, то не работает. И тебе не показать его. А чтобы довести его до ума — нужны деньги. А где деньги? У бизнеса. А где бизнес? Бизнес не дает, потому что не показали аппарат. Вот и все. Рискнуть никто не хочет. Вложить свои средства… [кому это надо]? Сейчас они у тебя есть, ты их можешь хапануть и убежать.А если ты их отдашь, и вдруг придет пора бежать — с чем ты убежишь? Нет уверенности. Крупный бизнес, он на чемоданах, как все знают, который мог бы поддержать эти инновации» (Сергей, 56 лет). Бизнес, сидящий «на чемоданах» из-за того, что не чувствует себя в силах защитить права собственности, не тема нашего исследования. Но подобная ситуация явно не способствует преодолению разрыва между стадиями изобретения и внедрения.

Общая политико-экономическая ситуация в стране имеет и другие проявления. Если бизнес не имеет связей с чиновниками, он склонен вкладывать в краткосрочные либо в почти осуществленные проекты. Тогда выходом для изобретателя может стать поиск таких связей с чиновниками, потому что, по мнению наших респондентов, деньги все же иногда вкладываются в наукоемкий бизнес под серьезные государственные гарантии: «Если есть какие-то госгарантии, то и большой проект банк возьмется финансировать…Банк возьмется финансировать, если государство скажет, что мы вам гарантируем, банк выдаст деньги под проект… Банки не кредитуют по одной простой причине: потому что они не хотят остаться один на один с этим горем, если у инноватора что-то пойдет не так» (Сергей, 59 лет).

Иногда из интервью кажется, что капиталовложения в наукоемкий бизнес настолько редки, что сами банкиры не верят, когда у них приходят просить деньги на стоящее дело: «Когда я брал кредит в банке, когда просил кредит в банке, я говорил, что я занимаюсь, во-первых, производством, во-вторых, моя фирма делает станки, а еще и собственные разработки. Один раз дошло даже до того, что под предлогом проверки завода ко мне приходил сам директор банка, местного филиала. Он ко мне приходил и внимательно смотрел, спрашивал, действительно ли мы делаем, самостоятельно разрабатываем что-то? Потому как это крайне редко, когда наши фирмы делают что-то новое, разрабатывают что-то сами, причем рыночно конкурентоспособное» (Василий, 43 года).

Редкие ученые, ставшие предпринимателями в наукоемком производстве и выжившие как капиталисты, особенно хорошо понимают ситуацию своего брата-ученого, когда он приходит как «изобретатель» к «внедренцу»-капиталисту. С одной стороны, он чувствует свое унижение как нищий проситель, с другой — свое превосходство как представитель высшего интеллектуального класса. Ни то ни другое не способствует коммуникации, а значит, и внедрению. Так, например, говорит директор центра по маркетингу инноваций: «Эти изобретатели тоже не умеют предложить себя. Как правило, впадают в две крайности. Крайности могут быть описаны так: «Я могу все!» Или: «Я такой-сякой, вот я придумал фигульку такую маленькую»… А есть ребята, которые приходят и говорят: «Ну, вы, конечно, понимаете…», при этом совершенно не понятно, о чем они говорят.

Или он говорит: «Вам, конечно, это непонятно» — и человека в дурака ставит, своего потенциального благодетеля, своего потенциального заказчика опускает. Да… очень многие страдают манией преследования. Они боятся, что у них украдут, они пытаются продать то, чего не показывают. Это невозможно. Просто невозможно. Да. У меня висело объявление, что мы изобретателей не принимаем. К сожалению, очень много ходоков было умственно больных. Да. Кота в мешке. И на самом деле оказывается, что это не то. У него мания величия часто возникает, что он осчастливит все человечество» (Александр, 62 года).

Получается, что бизнесмен, даже когда хочет поговорить с автором потенциально коммерчески привлекательного изобретения, часто не может этого сделать. Ученый либо выглядит сумасшедшим, либо отталкивает тем, что или заискивает, или свысока смотрит на торгашей, копошащихся в грязи роскоши.

Сравнительный анализ интервью 2010-го и 1998-1999 годов позволяет говорить об определенной культурной устойчивости идеально-типических представлений о настоящем инноваторе (изобретателе, ученом, производственном рационализаторе) — это поглощенный творческим процессом энтузиаст, трудящийся ради общественного блага и далекий от «низменных» прагматических интересов и материальных выгод для себя лично. Конечно, прежде всего важно не то, что между представителями двух групп нет коммуникации (это бывает во многих обществах), а то, что страдает процесс внедрения. С одной стороны, для отечественных инноваторов от науки образ предпринимателя и образ изобретателя ментально разнесены: «Люди, которые умеют и любят разрабатывать что-нибудь, как правило, с трудом могут что-то продавать. Такие люди есть, я не отрицаю, но, к сожалению, я вот не вошел в их число» (Василий, 43 года).

С другой стороны, для инноваторов от производства общение с учеными приводит к тому, что они узнают, что «Нет у нас культуры, нет опыта, нет традиции, нет… Да, собственно, даже ученые, они все еще советские, для них бизнес — грязное дело. То есть предпринимательская культура научные слои практически не затронула» (Петр, 41 год).

Иными словами, у российского бизнесмена, работающего в преимущественно сырьевой и монополизированной экономике со значительным влиянием чиновников и силовых органов на результат хоздеятельности, т. е. живущего в ситуации, когда нет четких правил игры и независимого суда, чаще всего нет прямой заинтересованности в наукоемком производстве. Но добавьте к этому еще и презрение к нему, исходящее от ученых (или даже с трудом скрываемое подозрение, что он пришел их обобрать, своровав их изобретение), и можно представить все шансы на становление инновационной экономики, наконец-то решившей проблему внедрения.

Анисимов, Екатерина Правилова, Олег Хархордин

Броневая защита вооружения и военной техники



Разработка броневой защиты вооружения и военной техники основана на комплексном исследовании механизмов взаимодействия средств поражения с различными броневыми материалами и броневыми структурами на их основе. Исследование механизмов взаимодействия осуществляется как прямым натурным экспериментом, так и проведением модельных экспериментов и использованием расчетных численных моделей.

НИИ Стали располагает полным комплексом необходимых средств для проведения подобных исследований, в т.ч. оборудованные соответствующим образом полигонные трассы, собственную лабораторно-экспериментальную базу, оснащенную различным стрелково-пушечным вооружением, в т.ч. пушкой калибра 100 мм, мощный вычислительный комплекс и ряд прикладных расчетных 2-х и 3-х мерных программ, позволяющих проводить расчеты сложных броневых структур.

Некоторые из исследованных броневых структур и механизмы взаимодействия их с соответствующими средствами поражения приведены ниже.

Экранированная (двухпреградная) броня (ДБ)
Принцип действия решетчатых экранов
Многослойная комбинированная броня
Броня с "ячеистым наполнителем"
Броня "откольного" типа
Броня с "отражающими листами"
Динамическая защита 1 поколения (навесной вариант) типа "Контакт"
Принцип действия динамической защиты 2 поколения (встроенный или универсальный вариант)
Некоторые проекты модернизации ДЗ.


--------------------------------------------------------------------------------

Экранированная (двухпреградная) броня (ДБ)



Рис 1. Схема проникания кумулятивной струи
в экранированную броню

ДБ - простейшая защитная структура, следующая за монолитной броней. Эффект разнесения для кумулятивной струи базируется, прежде всего, на зависимости глубины пробития от расстояния между зарядом и преградой. Экран изменяет оптимальное расстояние срабатывания заряда от основной преграды.

Исследованиями установлено, что эффективность экранированной брони зависит от качества изготовления кумулятивного заряда, расстояния между экраном и преградой, толщины экрана, угла встречи и ряда других менее значимых параметров.

Общий прирост противокумулятивной стойкости за счет экранирования составляет в среднем 9-18%.

Эффект ДБ в отношении кинетических снарядов определяется наличием дестабилизирующего и деструктивного воздействия экрана на сердечник.

Исследования показывают, что реальный прирост стойкости за счет экранирования может достигать 6-8%, в отдельных случаях, когда расстояние между экраном и броней увеличивается до 2-2,5 м, эффект может достичь 25-30%.


--------------------------------------------------------------------------------

Принцип действия решетчатых экранов




Заброневой противоосколочный экран

снижает на 80% угол разлета вторичных осколков;
снижает в 4,5...5 раз амплитуду ударной волны.
Решетчатый экран
обеспечивает вероятность разрушения БЧ гранат РПГ (ПГ-7, ПГ-9) без формирования кумулятивной струи 0,5...0,65.
Демпфирующий броневой экран

снижает ударное и фугасное воздействие на основную броню;
обеспечивает повышение защиты от бронебойных пуль калибра 12,7 мм.


--------------------------------------------------------------------------------

Многослойная комбинированная броня



За экранированной броней по сложности следует многослойная броня с малоплотным наполнителем. Этот тип брони разрабатывался применительно к кумулятивным средствам поражения и основной эффект дает именно против КС.

В качестве наполнителя исследовались самые различные материалы - высокопрочные стали, титан, алюминий, керамика, спеклотекстолиты и пр.

Исследования показали, что такой тип брони обеспечивает 15-30% выигрыш по массе в сравнении с монолитной стальной броней, причем максимальный прирост получается на преградах с стеклотекстолитовым наполнителем.

Что касается противоснарядной стойкости таких преград, то здесь нет ярко выраженных предпочтений. Так при малых углах встречи с БПС (0…40°) больший эффект реализуется на преградах с более прочным наполнителем, при углах встречи более 60° эффект увеличивается с уменьшением плотности наполнителя. Однако отсутствие наполнителя (воздушный зазор) приводит к отрицательному результату.



--------------------------------------------------------------------------------

Броня с "ячеистым наполнителем"





Этот тип брони реализует способ так называемых "полуактивных" систем защиты, в которых для защиты используется энергия самого средства поражения.

Способ предложен институтом гидродинамики Сибирского отделения АН СССР и заключается в следующем.

Кумулятивная струя, попав в замкнутый объем, заполненный жидким или квазижидким веществом и ограниченный металлическими стенками, генерирует в жидкости ударную волну, отходящую от носика струи. Отраженная от стенок ударная волна возвращается к оси струи, заставляя жидкость двигаться в том же направлении. Двигающаяся с большой скоростью жидкость схлопывает каверну, вызывая торможение и разрушение струи.

Такой тип брони может обеспечить выигрыш по противокумулятивной стойкости до 30-40%


--------------------------------------------------------------------------------

Броня "откольного" типа




Рис.1 Принцип действия брони "откольного" типа.

Принцип действия этого типа брони примерно таков же, как и ячеистой брони. Здесь также для защиты используется энергия кумулятивной струи. Когда кумулятивная струя, двигаясь, выходит на свободную тыльную поверхность преграды, элементы преграды у свободной тыльной поверхности под действием ударной волны начинают двигаться в направлении движения струи.

Если же создать условия, при которых материал преграды будет двигаться на струю, то энергия летящих от свободной поверхности элементов преграды будет расходоваться на разрушение самой струи. А такие условия можно создать изготовлением на тыльной поверхности преграды полусферических или параболических полостей.


--------------------------------------------------------------------------------

Броня с "отражающими листами"


Этот тип брони также относится к "полуактивному" типу.

Структура брони с отражающими листами представляет собой преграду, состоящую из 3-х слоев: плиты, прокладки и тонкой пластины. Принцип действия такой структуры показан на рис 1.

Струя, проникая в плиту, создает напряжения, приводящие сначала к местному вспучиванию тыльной поверхности (а), а затем к ее разрушению (б). При этом происходит значительное вспучивание прокладки и тонкого листа. Когда струя пробивает прокладку и тонкую пластину, последняя уже начала движение в сторону от тыльной поверхности плиты (в). Поскольку между направлением движения струи и тонкой пластины имеется некоторый угол, то в какой-то момент времени пластина начинает набегать на струю, разрушая ее.

Эффект от использования "отражающих" листов может достигать 40% в сравнении с монолитной броней той же массы. Броня такого типа использовалась на некоторый отечественных танках.



Рис 1. Проникание кумулятивной струи в броню с "отражающими" листами.




--------------------------------------------------------------------------------

Динамическая защита 1 поколения (навесной вариант) типа "Контакт"

Принцип действия:
При пробитии элемента ДЗ кумулятивной струей, ВВ, находящееся в нем, детонирует и металлические пластины корпуса ЭДЗ начинают разлетаться в противоположные стороны. При этом они пересекают траекторию струи, постоянно воздействуя на нее. Часть струи расходуется на пробитие этих пластин, а боковой импульс от соударения дестабилизирует струю.

В результате воздействия ДЗ бронепробивные характеристики кумулятивных средств снижаются на 50-80%.

На снижение бронепробивных характеристик бронебойных подкалиберных снарядов ДЗ типа "Контакт" влияния практически не оказывает.



Выигрыш по массе в 10...20 раз (по сравнению с катаной стальной броней).

Низкая стоимость.

Технологичность производства.

Простота монтажа и обслуживания (только силами экипажа).

Безопасность даже при обстреле из стрелкового оружия, воздействии напалма и горючих жидкостей.

Ремонтопригодность, в т.ч. с применением электро-и газосварки.

Гарантийный срок эксплуатации - 10 лет.


Площадь защиты, % Масса, кг
Башня Лоб корпуса Борт корпуса Башня Лоб корпуса Борт корпуса
ДЗ для танка Т-72С 62 82 32 422 288 300
ДЗ "Blazer" 70...75 80 0 876 ---



Контейнер и элементы 4С20
с ВВ для ДЗ типа "Контакт"
Рентгеновская фотография
взаимодействия кумулятивной
струи с блоком динамической защиты


--------------------------------------------------------------------------------

Принцип действия динамической защиты 2 поколения (встроенный или универсальный вариант)

Этот тип ДЗ работает как против кумулятивных средств (КС), так и против бронебойных подкалиберных снарядов (БПС).
Основные проблемы, которые решались при создании ВДЗ:
-обеспечить надежную детонацию ЭДЗ от БПС, скорость которых недостаточна для этого:
-обеспечить достаточно мощный боковой импульс, позволяющий дестабилизировать или разрушить сердечник БПС.



Эти проблемы были решены применением блоков ДЗ специальной конструкции (см рис.1)

Крышка блока ДЗ из толстой высокопрочной стали при ударе в нее БПС генерирует поток высокоскоростных осколков, которые и детонируют ЭДЗ. Воздействие на БПС движущейся толстой крышки оказывается достаточным, чтобы снизить бронепробивные характеристики как кумулятивных средств, так и БПС.

Установка встроенной динамической защиты на танки повышает противокумулятивную стойкость в 1,5...1,8 раза и обеспечивает повышение уровня защиты от бронебойных подкалиберных снарядов в 1,2...1,5 раза.

Нанотехнологии заинтересовали в первую очередь военных. Пока нет нанороботов, приходится воевать людям. И для того, чтобы повысить боевую мощь солдата, в США основали Институт Солдатских Нанотехнологий, который разрабатывает униформу солдата будущего. В этой статье описаны прогнозы и реальные разработки в области будущего обмундирования.
Ателье
На базе Массачусетского технологического института (МТИ) был создан Институт Солдатских Нанотехнологий для разработки экипировки и вооружения «солдата будущего». Основатели института со стороны МТИ и армия США выделили на исследования грант размерами в 50 миллионов долларов. Тем не менее, Эдвин Томас, глава института, сказал, что «на разработку военного обмундирования и оружия, существенно улучшенного с помощью нанотехнологий, потребуется не менее 20 лет.» В институте ведется разработка в рамках семи проектов, каждый из которых составляет отдельный «кирпичик» будущего солдата. В работе участвуют 37 ученых из 8 разных отделений МТИ
Эдвин и исследователи предлагают существенно новую концепцию солдата. Они хотят сделать из человека, обмундирования и оружия некий гибрид, элементы которого будут настолько тесно связаны между собой, что полностью экипированного солдата будущего можно будет назвать отдельным организмом — автономным, быстродействующим, выживаемым.
По словам Томаса, с помощью традиционных технологий таких результатов достичь трудно, хотя и возможно. С помощью современных нанотехнологий их достичь еще трудней, но Томас надеется на их дальнейшее развитие и твердо верит в то, что команда выполнит больше того, что будет описано ниже.
На недавней выставке в Капитолии члены Конгресса США смогли увидеть две «демонстрационные модели» солдат: образца 2010 и 2020 года. Там же был представлен видеоролик, объясняющий работу новых костюмов и их отличие от современных.
Конструкция
Боевой бронежилет толщиной всего несколько миллиметров, названный исследователями «динамическая броня», составляющий одну из основных деталей экипировки солдата, будет облегать его наподобие водолазного костюма. При этом в его тонком слое будут содержаться довольно сложные молекулярные компоненты, с помощью которых новая форма будет и бронежилетом, и универсальным медицинским диагностическим инструментом, и экзоскелетом. Обмундирование солдата, воевавшего в Ираке, весило 48 килограмм. Обмундирование 2010 года будет весить 20 килограмм. Сколько будет весить броня 2020 года, исследователи пока не уточняют. Но вряд ли солдат будет носить на себе броню. Скорее всего, броня сама будет его носить.

Все жизненно важные параметры солдата (пульс, кровяное давление, энцефалограмма, температура тела и др.) будут измеряться встроенными в костюм датчиками. Состояние солдата будет выведено как на проектор на шлеме, так и на медицинский компьютер, который будет принимать решения о трансформировании костюма в экзоскелет или броню мгновенно и независимо от солдата. Ряд полимерных актюаторов, из которых будет состоять костюм, по сигналу от медицинского компьютера будут делать определенные его участки жестче или мягче. Если, например, солдат поломает ногу, местный экзоскелет позволит захватить ее в искусственные шины, сформированные тканью костюма.
Как говорит один из исследователей, специально сконструированные наномашины-усилители, входящие в состав экзоскелета брони 2020, смогут увеличить силу солдата на 300%. Униформа образца 2010 года может «усилить» солдата только на 35%.
Томас заявляет, что ответная реакция костюма будет аналогична работе подушек безопасности в автомобилях. «Меньше секунды пройдет между детектированием удара или кровотечения, и ответной реакцией костюма. И все это благодаря существующим МЭМС-акселерометрам», — говорит Томас. Естественно, что через несколько лет речь уже будет идти о НЭМС-акселерометрах. И именно они наверняка будут использоваться в качестве детекторов ударов в солдатском костюме.
Полимерные наноактюаторы и датчики испытываются пока на моделях
Исследователи поясняют, как они будут работать над созданием экзоскелета. Для обеспечения нужного быстродействия актюаторы должны быстро принимать нужное положение в зависимости от поступившего сигнала. Для этого необходимо поработать с уже имеющимися полимерами, найти методы их «быстрой» самосборки в нужные структуры, и сделать их электропроводными. Далее необходимо узнать, будут ли эти полимерные материалы совместимы с живой тканью при длительном контакте. И, наконец, воспользовавшись математическим моделированием, вычислить наиболее оптимальные места для размещения датчиков, их количество и типы. Далее действуют программисты — они пишут программное обеспечение для медицинского компьютера. На мультфильме, который можно посмотреть здесь, можно увидеть историю про солдата, потерявшего сознание от ранения. Но медицинский компьютер вовремя включил экзоскелет, и это спасло солдату жизнь.
Для того, чтобы сделать костюм толщиной в несколько миллиметров достаточно прочным (постоянное использование экзоскелета может вызвать большие энергетические затраты), исследователи хотят создать его на основе структуры паутины. Паутина прочна, водоустойчива, гибкая и легкая, поэтому есть все основания полагать, что ее модификации будут хорошей базой для обмундирования. Паола Хэммонд, руководитель команды по биологической и химической защите Института Солдатских Нанотехнологий, говорит, что «изучив структуру паутины, мы создали нановолокна из полиуритана диаметром около 100 нм, которые структурно похожи на обычную паутину, только гибче, легче и жестче настоящей».
Нановолокна на основе полиуретана станут основным материалом солдатского костюма
Различные электропроводные материалы на основе нанополимеров
Для того, чтобы сделать новый материал жестким, исследователи добавили к новым нановолокнам наночастицы, присоединяющиеся к определенным участкам волокон, соединяя их между собой и таким образом делая новый материал прочнее. Как говорит Паола, одежда на основе искусственной паутины будет гораздо прочнее обычной, и ее будет трудно износить или разрезать. Вероятно, что данное открытие используется и в мирном назначении в качестве «неизнашиваемого» материала для обычной одежды. Также добавление различных наночастиц к нановолокнам позволяет изменять их электропроводность. Так в костюме можно создать участки проводимости, связав расположенные внутри него сенсоры с компьютерами и обеспечив передачу энергии к наноактюаторам экзоскелета.
Новые материалы на основе нескольких полимеров позволит защитить солдата от попадения пуль и осколков. Исследователи ведут разработки в направлении энергопоглощающих полимеров на основе жидких кристаллов, которые при их деформации распределят энергию по всей поверхности. Вполне возможно, что исследователи смогут утилизировать энергию пуль и осколков, попадающих в солдата

Броня крепка и торсионы быстры

.Белорусские танки вскоре станут неуязвимыми: их защитит торсионная броня. Разработать оружие против нее не смогут никакие ученые, потому что науке неизвестно, как несуществующее поле может защитить танк.
Шарлатаны обманули министерство обороны Белоруссии.

Белорусские военные всерьез заинтересовались возможностью повышения прочности брони и передачи информации со сверхсветовой скоростью благодаря использованию торсионных полей. Пресс-служба министерства обороны Белоруссии призналась, что в национальной Военной академии прошел даже специальный семинар «на тему использования торсионных полей в оборонной сфере».
Как сообщило во вторник официальное белорусское информационное агентство БЕЛТА со ссылкой на представителя минобороны, проводили семинар «научные сотрудники научно-исследовательской части». Они рассказали военным о «возможности использования ставшего известным теперь взаимодействия, проявляющегося в переносе на расстояние напряжений кручения».
Обсуждалась даже возможность создания генератора торсионных полей.
БЕЛТА утверждает также, что в семинаре приняли участие ведущие ученые Белоруссии в области физики и физической химии, однако агентство не уточняет их реакцию на высказанные шарлатанами предложения.
Зато БЕЛТА на голубом глазу информирует, что этими исследованиями серьезно занимаются в России. Работают над торсионными полями «ученые» от РАЕН из учреждения с как водится громким названием Международный институт теоретической и прикладной физики и Межотраслевого центра венчурных и нетрадиционных технологий.
Торсион – это одна из компонент математической структуры, описывающей геометрию пространства-времени в эйнштейновской Общей теории относительности. Торсион описывает кручение пространства, и в рамках теории относительности эти величины всегда равны нулю.
Как у нулевой величины появились колебания и чем они могут помочь прочности брони, не поясняется ни в одной статье, опубликованной в серьезном научном журнале.
Зато «торсионщики» во главе с известным российским «академиком» Геннадием Шиповым исписали немало томов, в которых в красках рисуются перспективы применения торсионных полей в самых разных областях – от информационных технологий до сельского хозяйства. Не исключено, что теперь они добрались и до прочности брони.
Остается надеяться, что броню российских танков все-таки будут защищать более надежными способами – тем же (вполне научным) наноструктурированием, а деньги, выделенные на «укрепление обороноспособности страны», не будут спущены на шиповщину.
Впрочем, российские коллеги белорусских «ученых» часто намекают на поддержку своих исследований со стороны высокого – и зачастую как раз армейского – начальства. С учетом того, что ранее минобороны и МЧС привлекали к работе астрологов и экстрасенсов, вряд ли стоит удивляться, если поддержка мнимых ученых окажется вполне действительной.
Отсюда

Торсионные мифы
А.В. Бялко, доктор физико-математических наук
Институт теоретической физики РАН
журнал "Природа" №9, 1998
В печати появляются утверждения о существовании неких "торсионных полей" с поразительными свойствами, не укладывающимися в рамки общепризнанной физической теории. Авторы гипотезы сулят гигантский прорыв в технологии, физике, энергетике. Однако ознакомление с теоретическими основами и некоторыми экспериментами выявляет полную научную несостоятельность авторов торсионной гипотезы.

То, что в смутные времена повышается восприимчивость людей к псевдонаучным идеям, – известный психологический факт. Публикация статей на такие темы в респектабельных, но далеких от науки изданиях прискорбна, и все же объяснима. Однако когда подобные рассуждения проникают на страницы научной и научно-популярной литературы, это настораживает, поскольку ложная концепция как бы получает благословение со стороны специалистов. Так, в печати продолжают появляться утверждения о существовании неких торсионных полей со свойствами, якобы не укладывающимися в рамки общепризнанной физической теории.
Прежде всего, поясним терминологию. В самом словосочетании "торсионные поля", о котором пойдет речь, ничего загадочного или необъяснимого нет. "Torsion" (по-французски скручивание) происходит от латинского "tor quere", означающего "кручу". Математически поле – это область пространства, в которой задано распределение вектора или тензора. В физике под теорией поля понимается описание векторных полей, передающих силы, или вообще некоторые воздействия в пространстве и времени. Термин "торсионное поле" употребляется нечасто, но смысл его ясен, это некоторая распределенная в пространстве физическая величина, описывающая силы кручения.
Существуют ли торсионные поля в природе? Да, безусловно. Например, закручивая гайку, вы создаете торсионное поле напряжений в винте. Передаются ли торсионные поля на расстояния, существуют ли торсионные волны и частицы? Ответ тоже положителен, а примеры разнообразны. Таково, например, электромагнитное излучение с круговой поляризацией[1]. Его нетрудно получить или наблюдать в разных диапазонах длин волн (даже солнечный свет, особенно исходящий от солнечных пятен, частично имеет круговую поляризацию). Гравитационные волны, предсказанные теорией поля, но пока имеющие лишь косвенное экспериментальное подтверждение, также должны переносить в пространстве напряжения кручения. Распространение нейтрино, частиц, обладающих спином (но очень редко передающих его среде), описывается тензорным полем с недиагональными или, если угодно, торсионными компонентами. Вообще из всяких частиц со спином (внутренним вращением), в том числе из обычных электронов, можно устроить пучок, поляризованный в направлении распространения или против него. Конечно, такой пучок переносит в пространстве кручение и в этом смысле есть проявление торсионных полей.
Однако в последнее время термин "торсионные поля" стал использоваться в совсем ином контексте. Группа авторов объявила себя открывателями нового, неизвестного в физике вида взаимодействия, проявляющегося в переносе на расстояние напряжений кручения. Они представляются как сотрудники некоего Международного института теоретической и прикладной физики Российской академии естественных наук (РАЕН), а также как сотрудники ТОО Межотраслевого научно-технического центра венчурных и нетрадиционных технологий (МНТЦ "ВЕНТ"). Отметим, однако, что на собрании секции физики РАЕН в марте 1998 г. после доклада руководителей "Международного института" была принята резолюция, отмечающая "несостоятельность научного обоснования исследований", проводимых в нем. Секция физики "не считает возможным существование данного института под эгидой РАЕН".
Критика всего круга идей "торсионистов" была дана и академиком РАН Э.П.Кругляковым – к сожалению, в газетах, а не в научной печати. Газеты, за редким исключением, не слишком компетентны в научных вопросах, а газетная полемика приносит мало пользы для выяснения истины.
Обзорную статью ведущих адептов "учения" о торсионных полях, к сожалению, опубликовал один из академических научно-популярных журналов[2]. Поскольку за полтора года, прошедшие с момента публикации, в нем не появилось критических откликов на эту тему, "Природа" вынуждена высказать свое мнение.
Итак, что же представляют собой торсионные поля с точки зрения пяти авторов? Цитируем по статье и комментируем.
"Если гравитационные поля порождаются массой, а электромагнитные – зарядами, то торсионные поля формирует классический спин, представляющий собой квантовый аналог углового момента вращения".
Эта фраза физически безграмотна: никакого "классического спина" не существует, спин есть принципиально квантовое и релятивистское понятие. Впрочем, поскольку говорится "квантовый аналог", то конкретного содержания в этом высказывании просто нет, есть лишь цель – оставить читателя в неведении: принимают авторы выводы квантовой механики или нет. Если принимают, то должны признать, что спин-спиновое взаимодействие (чаще называемое обменным) – глубоко разработанное направление квантовой механики, на нем базируется вся теоретическая химия. Но это взаимодействие близкодействующее, для его распространения должна быть перенесена сама частица, несущая спин.
Из дальнейшего изложения, впрочем, следует, что ни теоретическая физика, ни просто логика авторам вообще не нужна.
"Длительное время считалось, что константа спин-торсионных взаимодействий, служащая показателем их силы, оценивалась величиной, не больше чем 10-66".
Это – введение читателя в заблуждение. Нет такой константы, нет таких оценок в квантовой механике. Впрочем, уже через фразу читателю сообщается, что "нет ограничений на величину константы спин-торсионных взаимодействий. Если константа становится очень большой, тогда торсионные явления оказываются зримыми". Так выясняется, что понятие "константа", т.е. постоянная, авторы понимают в смысле, одним им известном: захотят – станет она расти без ограничений, до бесконечности.
В своей статье авторы постоянно высказывают взаимоисключающие положения. Сначала мы узнаем, что "энергия и импульс торсионного поля равны нулю. Торсионное поле переносит информацию без переноса энергии". За этим следует: "... в качестве квантов торсионного поля выступают низкоэнергетичные реликтовые нейтрино". Хорошо известно, что нейтрино любого типа обладают энергией, импульсом и моментом импульса, а распространяются со скоростью света. К тому же с помощью реликтовых (т.е. образовавшихся вскоре после Большого Взрыва) частиц невозможно переносить информацию – их уж сколько есть, столько и есть, ничего информационно нового они не несут. Далее утверждается, что "групповая скорость торсионных волн составляет не менее чем 109 скорости света" – так перед нами возникает еще одна "константа, которая становится очень большой", согласно лишь умозрительным заявлениям авторов. Кстати, групповая скорость – это скорость переноса энергии в волновом процессе, а у торсионных полей по воле авторов энергии вовсе нет.
Авторы говорят: "Природные среды торсионное излучение не поглощают". Иными словами, взаимодействие между излучением и средой отсутствует. Однако одновременно авторы утверждают, что излучение торсионных волн нетрудно зарегистрировать. Выходит, что приемники излучения содержат нечто, не являющееся природной средой. Так не бывает. Это не различия с общепринятой физикой – это отсутствие элементарной логики и научная безграмотность.
Можно было бы и далее продолжать этот список нелепостей, но и так ясно: для теоретического спора всякая основа отсутствует. Но, может быть, авторы, не имея теоретической подготовки и признанной научной квалификации, все же сумели экспериментально открыть неизвестный науке эффект? Есть ли какая-то фактическая основа для их радикальных заявлений?
Утверждается, что созданы генераторы торсионных полей. Это – одно из немногих высказываний авторов, если не близких к истине, то, по крайней мере, реалистичных. Авторы не сообщают, как устроены их генераторы, но нетрудно себе представить, как изготовить их из имеющихся в продаже бытовых приборов. Возьмем, допустим, радиотелефон, он, как известно, работает в полосе частот дециметрового диапазона. Присоединим к его генератору волновод (для узкой направленности излучения) и поместим в волновод металлическую спираль или пружину с шагом, близким к длине волны. Все. С помощью такого устройства можно повторить некоторые реальные эксперименты авторов. Его излучение (конечно, чисто электромагнитное) не проходит через металлические или токопроводящие преграды, но зато оно проникает во все щели, по размеру сравнимые с длиной волны, – и это легко выдать за "исключительную проникающую способность". Это электромагнитное поле поляризовано по кругу, оно действительно переносит момент импульса (т.е., если угодно, это поле торсионно), и в этом нетрудно убедиться с помощью чувствительных приборов типа крутильных весов. При желании им можно передавать информацию, что, впрочем, гораздо более успешно делает его материнский прибор – радиотелефон.
Все остальные свойства авторы доказательно подтвердить не могут. Это относится и к астрономическим приложениям, упоминаемым в статье пяти авторов. С точки зрения общепринятых научных понятий всякая "торсионная" обработка фотографий Земли из космоса или снимков Солнца – бессмысленна, поскольку хиральные молекулы (стереоизомеры) в фотографических процессах не участвуют. Более того, эти "результаты" противоречат даже собственным представлениям авторов – получить изображение Земли в нейтринных лучах невозможно, так как она для нейтрино прозрачна. Во всем же, что касается солнечных нейтрино, читателю лучше обратиться к недавним публикациям "Природы"[3].
В саморекламе, рассылаемой по государственным инстанциям, авторы утверждают, что с помощью созданного ими генератора торсионного поля можно существенно изменять свойства материалов. Например, если в процессе изготовления брони воздействовать на расплав металла полем торсионного генератора, то твердость такой брони якобы возрастает в несколько раз. Или другой пример, широко разрекламированный два года назад. Утверждалось, что если медь, кристаллизующуюся из расплава, подвергнуть воздействию торсионного генератора, то электропроводность полученного таким способом образца окажется во много раз выше, чем у контрольных образцов меди. Авторы "открытия" обратились в Миннауки России и Правительство Москвы с просьбой о выделении средств на строительство промышленной установки, а далее – спецзавода для промышленного выпуска "торсионной меди", естественно, с обещанием всех будущих благ от ее внедрения. Согласно их расчетам, при замене проводов московских троллейбусов и трамваев этой, почти сверхпроводящей, медью можно было бы закрыть до половины действующих электростанций Москвы.
Об этом нашумевшем тогда эпизоде его авторы стараются не вспоминать. А почему – прочтите приводимый ниже протокол (его можно прочесть по ссылке). Отметим только, что проверкой этого "эффекта" занимались выдающиеся физики-экспериментаторы из Института физических проблем им. П.Л.Капицы РАН академик А.С.Боровик-Романов и профессор Н.В.Заварицкий. Физики с большой буквы, с непререкаемым авторитетом для многих поколений ученых – к сожалению, их обоих уже нет с нами.

Психологи выяснили, что у мужчин с самым высоким IQ сперматозоиды являются наиболее жизнеспособными. Результаты исследования могут объяснить, почему у самых умных обычно масса поклонниц, невзирая на уровень внешней привлекательности.

Ученые также предполагают, что мужчины, которые по жизни умны и остроумны, как бы сигнализируют женщинам о своем здоровом генофонде.

В исследовании приняли участие 400 ветеранов войны во Вьетнаме, у которых были изъяты образцы спермы. Также участники должны были завершить ряд тестов на уровень интеллекта

Согласно результатам исследования, мужчины, уровень интеллекта которых был выше среднего, обладали также и здоровой спермой.

Профессор Джеффри Миллер из университета Нью-Мексико полагает, что качество спермы непосредственно связано с «качеством мозга».

Обе эти особенности, считает Миллер, развивались параллельно как способ презентации окружающим отличных генов.

Возможно, что для привлечения противоположного пола развились владение языком, интеллект, чувство юмора и самоотверженность. Эти черты, по словам Миллера, наличествуют у обоих полов, так как добавляют привлекательности как мужчинам, так и женщинам.