Страница 3 из 16
В Норвегии для решения этой проблемы был даже создан специальный научный центр. Ну, а наши промысловики обратились в Центральный аэрогидродинамический институт.
«Нельзя сказать, чтобы проблема была для нас абсолютно новой, — сказал по этому поводу заместитель начальника акустического отделения ЦАГИ, руководитель сектора теоретических проблем аэроакустики, профессор Виктор Феликсович Копьев. — Например, на некоторых самолетах во время испытаний обнаруживались «поющие» бомболюки. Издают иногда на больших скоростях неприятные звуки те или иные детали автомобилей, и даже небоскребы при некоторых условиях могут «запеть» на ветру».
Как выяснилось, газовики обратились по адресу: уже первые опыты показали, что внутренние поверхности шлангов при некоторых условиях становятся периодически неоднородными. Все микронеровности, зазубрины, которые там есть, порождают завихрения потока.
Однако если в гидроаэродинамике такие явления обычно связаны с образованием неких вихрей, турбулентностей, энергия которых затем преобразуется в акустический шум, то в данном конкретном случае проблема может быть связана даже с процессами, корни которых уходят, например, в физику плазмы, полагает профессор.
Сейчас аэродинамики тщательно изучают параметры, при которых происходят те или иные процессы, как можно на них влиять, описывают происходящие процессы языком формул.
Станислав НИКОЛАЕВ, Владимир ЧЕРНОВ
Баржа- «перевертыш», корабль — «конек»
В программе телеканала «Дискавери» как-то показали судно-поплавок. Не могли бы вы пояснить, как оно устроено и для чего предназначено?
Алексей Коновалов,
г. Мурманск
Мы когда-то уже упоминали об этом оригинальном судне, которое своим видом напоминает гигантскую бейсбольную биту. Называется оно FLIP, что после расшифровки и перевода означает «плавучая платформа для приборных исследований», имеет водоизмещение 700 т и принадлежит Военно-морскому флоту США.
Построено было судно еще в 1962 году для отработки акустического наведения ракет, запускаемых с подводных лодок. После того как эта программа была выполнена, гражданские исследователи из Океанографического института Скриппса в Сан-Диего решили, что платформа прекрасно подходит для самых разнообразных океанографических работ.
«С тех пор прошло уже более 45 лет, наш FLIP все еще служит океанографическому сообществу и все так же остается единственным в своем роде», — с гордостью говорит Билл Гейне, руководитель программы по использованию судна.
В рабочем положении FLIP представляет собой отлично стабилизированный морской буй — почти идеальную платформу для изучения океана. Смонтированные в нижней части судна гидрофоны могут выявлять как шум проходящих судов и подлодок, раскаты далеких землетрясений, так и «разговоры» китов и рыб. Недавно исследователи окончательно расстались с поговоркой «Нем, как рыба». Они записали «хор» рыбьей стаи, который по громкости не уступал реву болельщиков на трибунах стадиона.
Другие датчики, спускаемые в морские глубины с помощью специальных стрел и лебедок, позволяют измерять температуру и соленость воды, ее плотность и другие характеристики. А доплеровские сонары дают возможность фиксировать смещения масс воды внутри волн с точностью до 1 см/с на 1 куб. км океана.
Когда это судно выходит из порта, оно похоже на самую обычную баржу. Но вот FLIP приходит в заданную точку океана, и начинается самое интересное. Оператор в определенной последовательности начинает заполнять водой кормовые отсеки-трюмы, и баржа постепенно становится торчком. Теперь над поверхностью воды торчит только ее нос.
На месте FLIP удерживается тремя прочными нейлоновыми канатами и якорями. Суммарная масса якорей — 9 т. Правда, при выполнении некоторых исследовательских работ требуется, чтобы FLIP, напротив, не стоял на месте, а свободно дрейфовал. Так, в одном из экспериментов FLIP прошел в дрейфе 240 км.
У этого аппарата нет собственного движителя, однако на нем смонтирован небольшой маневровый винт с гидравлическим приводом. Он нужен, чтобы поворачивать по мере надобности буй вокруг вертикальной оси, сохраняя стабильную ориентацию в пространстве по азимуту. Кроме того, на судне есть три дизель-генератора, вырабатывающих 340 кВт электроэнергии для работы научной аппаратуры.
Еще одна интересная деталь: все двигатели, якорные лебедки и даже койки в каютах закреплены на специальных поворотных подвесках, так что при трансформации судна могут сохранять постоянное положение относительно горизонта. Когда буй принимает окончательное положение (вертикальное или горизонтальное), все подвижное снаряжение фиксируется специальными шпильками. В каждой каюте по две двери — в стене и в потолке, а в душевой два душа — для вертикального и горизонтального положения.
Переход в горизонтальное положение осуществляется подачей в балластные отсеки 90 000 л сжатого воздуха, который хранится под давлением 18 атм в специальных баллонах. В результате вода постепенно вытесняется через те же заливные отверстия, и судно принимает обычный вид.
Весь переворот занимает менее 30 минут.
Прослуживший почти полвека FLIP постепенно стареет, и на смену ему, по идее, должно прийти новое судно. Один из его вариантов разработал француз Жак Ружери. По своей первоначальной профессии он — архитектор; во многих городах Франции стоят здания, построенные по его проектам. Но в свободное время Ружери в течение вот уже трех десятилетий придумывает какие-то удивительные корабли и аппараты, футуристические базы на морском дне.
Последний проект, показанный архитектором в нации ональном Морском музее Франции, представляет собой гигантское полуподводное судно Sea Orbiter, по своему внешнему виду напоминающее морского конька.
Автор проекта считает традиционные средства для исследования глубин — акваланги, субмарины и батискафы — неудобными. Другое дело — корабль-лаборатория, в котором ученые могут со всеми удобствами изучать и глубины, и поверхность океана.
Высота Sea Orbiter сверху донизу — 51 м; причем 31 м приходится на подводную часть. Ширина судна всего 10 метров.
На этом судне-небоскребе насчитывается около десятка палуб, на которых имеется все, что может понадобиться 18 исследователям и членам экипажа. К примеру, на Sea Orbiter есть наблюдательные площадки с 360-градусным обзором, как над, так и под водой. Предусмотрена и возможность выхода под воду исследователей в аквалангах. Кроме того, на судне будет и подводный робот с дистанционным управлением, способный погружаться на глубину до 600 м.
По словам автора проекта, он уже получил положительные отзывы от многих ученых, включая специалистов NASA. «На Sea Orbiter есть учебная секция, в которой имеются кухня, каюты со спальными местами, где акванавты будут жить, как экипаж космического корабля, — объясняет Ружери. — Кроме того, выход из судна под водой очень похож на шлюзовой модуль для выхода в открытый космос».
Модель Sea Orbiter высотой 3,5 метра уже прошла 6-месячные испытания в норвежском центре Marintek, где находится самый большой в Европе экспериментальный бассейн. Уменьшенная копия корабля устояла на волнах, которые были бы 15-метровыми для полномасштабного образца.
Если финансирование поступит своевременно, то международная научная станция Sea Orbiter может быть построена уже в 2009 году.
ПРЕМИИ
На пути к спинтронике оказалось весьма полезным гигантское сопротивление
В конце 2007 года в столице Швеции были объявлены имена лауреатов Нобелевской премии в области физики. Француз Альбер Фер и немец Петер Грюнберг были удостоены высокой награды за открытие эффекта так называемого гигантского магнитного сопротивления (сокращенно GMR).