скачать книгу бесплатно
Все орудия, за исключением миномёта, имеют единую конструктивную схему и состоят из ствола с затвором и лафета. В стволе размещается снаряд с метательным зарядом (в гильзе или картузе), который при выстреле воспламеняется, а образовавшиеся пороховые газы (с давлением до 500 МПа) выталкивают снаряд из ствола со скоростью 400—1700 м/с. Лафет орудия служит для размещения и наведения ствола и принимает на себя силу отдачи при выстреле; в буксируемых орудиях выполняет ещё и роль повозки. Ствол с лафетом соединяется посредством специального устройства – противооткатного, которое обеспечивает неподвижность лафета при выстреле (откатывается только ствол, который под действием этих устройств возвращается в исходное положение). В современной артиллерии многие проблемы решаются не за счёт повышения мощности и калибра орудий, что неизбежно приводит к увеличению их массы, а путём совершенствования снарядов. Так, напр., повышение дальности стрельбы достигается применением в снарядах ракетного ускорителя (активно-реактивные снаряды), а точности – системы управления (корректируемые снаряды). Эффективность снарядов увеличивается при снаряжении их неуправляемыми или самонаводящимися на цель (самоприцеливающимися) боевыми элементами (кассетные снаряды). В некоторых государствах для артиллерии созданы химические и ядерные снаряды. Усовершенствуются и обеспечивающие средства за счёт применения ЭВМ, оптико-электронных приборов, радиолокаторов, вертолётов-корректировщиков. Поэтому, несмотря на появление управляемого ракетного оружия, артиллерия не потеряла своего значения.
АСБЕСТ, собирательное название группы тонковолокнистых (до 0.5 мкм) минералов класса гидросиликатов, которые образовались из изверженных пород под действием термальных вод. Они обладают высокой жаропрочностью (температура плавления ок. 1500 °C), поэтому ещё в древности получили название «асбест», от древнегреческого asbestos – неугасимый, неразрушимый. В Средней Азии асбест называли фитильным камнем и использовали в светильниках в роли «вечного» фитиля. Не зная точного происхождения волокон, в Средние века думали, напр., что асбест – это шерсть саламандры или перья птицы Феникс. Волокна пряли, это нашло отражение в народном названии асбеста – «горный лён». Из асбеста делали скатерти, которые вместо стирки помещали для очистки в горячую печь. В 17–19 вв. из асбеста, добываемого в Италии, изготавливали бумагу, пригодную для письма, делали кошельки и плели кружева. В 1885 г. в России, недалеко от Екатеринбурга, было открыто Баженовское асбестовое месторождение – крупнейшее в мире и по сей день. Крупные месторождения асбеста находятся также в Канаде и ЮАР. В строительстве асбест начал применяться с кон. 19 в. в смеси с цементом. Волокна асбеста по прочности на растяжение превосходят стальную проволоку, обладают высокой адсорбционной способностью (поэтому хорошо сцепляются с цементом), стойки к кислотам и щелочам, обладают хорошими тепло – и электроизоляционными свойствами. Всё это делает асбест широко распространённым в строительстве материалом. См. Асбестоцементные конструкции и изделия.
АСБЕСТОЦЕМЕНТНЫЕ КОНСТРУ?КЦИИ И ИЗДЕЛИЯ, изготовлены из асбестоцемента – строительного материала, состоящего из водной смеси цемента и асбеста. Асбестоцемент применяется в строительстве с кон. 19 в. Из него изготовляли блоки и плиты, которые легко разрезались пилой, обрабатывались топором, в них можно было забивать гвозди, они не боялись огня и обладали электроизоляционными свойствами. Но из-за большого расхода асбеста эти изделия были экономически невыгодны. Более рентабельным оказалось предложенное в 1900 г. чехом Л. Гатчиком производство тонких листов из смеси асбеста с цементом с использованием картоноделательных машин. Производство асбестоцементных изделий к кон. 20 в. стало крупной отраслью индустрии. Это более 3 тыс. наименований в самых разных отраслях техники (строительство, ракетостроение, противопожарная техника и т. д.). На основе асбестоцемента изготовляется много видов кровельного материала, дренажные и канализационные трубы, негорючие ткани и т. д. Эти изделия долговечны, водонепроницаемы, огнестойки, морозостойки, не подвержены химическому воздействию. Наиболее распространены асбестоцементные конструкции в строительстве, напр. для покрытия зданий (каркасные конструкции), создания внутренних перегородок, облицовки лифтовых шахт и т. п. Большинство промышленных материалов на основе асбеста не имеют альтернативы.
Вопрос экологичности асбестоцемента пока остаётся открытым. Бытует мнение, что асбест и изделия из него опасны для здоровья человека. Тончайшие, невидимые глазом асбестовые волокна, попадая в организм, вызывают лёгочные заболевания. Такие заболевания действительно возможны у людей, работающих непосредственно с асбестом. Поэтому на асбестовых предприятиях очистка воздуха является важнейшим условием безопасного труда. Что же касается готовых изделий из асбеста, то, защищённые двумя-тремя слоями краски, они совершенно не опасны, а безвредность асбестоцементных труб достоверно доказана медиками.
АСТРОНАВТ, то же, что космонавт.
АСФАЛЬТОБЕТОН (асфальтовый бетон), искусственный строительный материал, получаемый в результате уплотнения и затвердевания специально подобранной смеси щебня (гравия), песка, минерального порошка и битума. Применяют для устройства покрытий дорог, аэродромов, плоских кровель, в гидротехническом строительстве. В зависимости от температуры, при которой укладывают и уплотняют смесь в покрытии, и вязкости применяемого битума различают горячий, тёплый и холодный асфальтобетоны. По максимальной крупности зёрен щебня (гравия) асфальтовый бетон подразделяется на крупнозер-нистый (зёрна до 40 мм), среднезернистый (до 25 мм), мелкозернистый (до 15 мм) и песчаный (до 5 мм). В строительной практике, когда невозможно использовать тяжёлые катки, применяют также литой асфальтобетон. Если в качестве вяжущего вещества вместо битума используется дёготь, то получаемый материал называется дёгтебетоном.
АСФАЛЬТОБЕТОНОУКЛАДЧИК, самоходная дорожно-строительная машина на колёсном или гусеничном ходу, предназначенная для распределения, укладки и предварительного уплотнения асфальтобетона и других битумоминеральных смесей. Применяется при строительстве и ремонте автомобильных дорог, аэродромных покрытий и т. д. Асфальтобетоноукладчик на ходу принимает битумную массу из самосвала в свой бункер. Скребковый транспортёр распределяет массу по ширине дорожного основания. Тут же трамбующий брус машины предварительно уплотняет асфальтобетонную массу, а тонкий стальной лист со шлифованной поверхностью – выравнивающая плита – окончательно выглаживает её.
Асфальтобетоноукладчик
АТОМНАЯ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЯ (АЭС), электростанция, на которой ядерная энергия преобразуется в электрическую. Первичным источником энергии на АЭС служит ядерный реактор, в котором протекает управляемая цепная реакция деления ядер некоторых тяжёлых элементов. Выделяющаяся при этом теплота преобразуется в электрическую энергию, как правило, так же, как на обычных тепловых электростанциях (ТЭС). Ядерный реактор работает на ядерном топливе, в основном на уране-235, уране-233 и плутонии-239. При делении 1 г изотопов урана или плутония выделяется 22.5 тыс. кВт·ч энергии, что соответствует сжиганию почти 3 т условного топлива.
Первая в мире опытно-промышленная АЭС мощностью 5 МВт была построена в 1954 г. в России в г. Обнинске. За рубежом первая АЭС промышленного назначения мощностью 46 МВт была введена в эксплуатацию в 1956 г. в Колдер-Холле (Великобритания). К кон. 20 в. в мире действовало св. 430 энергетических ядерных реакторов общей электрической мощностью ок. 370 тыс. МВт (в т. ч. в России – 21.3 тыс. МВт). Приблизительно одна треть этих реакторов работает в США, более чем по 10 действующих реакторов имеют Япония, Германия, Канада, Швеция, Россия, Франция и др.; единичные ядерные реакторы – многие другие страны (Пакистан, Индия, Израиль и т. д.). На АЭС вырабатывается ок. 15 % всей производимой в мире электроэнергии.
Схема атомной электростанции:
1 – источник водоснабжения; 2 – насос; 3 – генератор; 4 – паровая турбина; 5 – конденсатор; 6 – деаэраторы; 7 – очиститель; 8 – клапан; 9 – теплообменник; 10 – реактор; 11 – регулятор давления
Основными причинами быстрого развития АЭС являются ограниченность запасов органического топлива, рост потребления нефти и газа для транспортных, промышленных и коммунальных нужд, а также рост цен на невозобновляемые источники энергии. Подавляющее большинство действующих АЭС имеют реакторы на тепловых нейтронах: водо-водяные (с обычной водой в качестве и замедлителя нейтронов, и теплоносителя); графитоводные (замедлитель – графит, теплоноситель – вода); графитогазовые (замедлитель – графит, теплоноситель – газ); тяжеловодные (замедлитель – тяжёлая вода, теплоноситель – обычная вода). В России строят гл. обр. графитоводные и водо-водяные реакторы, на АЭС США применяют в основном водо-водяные, в Англии – графитогазовые, в Канаде преобладают АЭС с тяжеловодными реакторами. Кпд АЭС несколько меньше, чем кпд ТЭС на органическом топливе; общий кпд АЭС с водо-водяным реактором составляет ок. 33 %, а с тяжеловодным реактором – ок. 29 %. Однако графитоводные реакторы с перегревом пара в реакторе имеют кпд, приближающийся к 40 %, что сопоставимо с кпд ТЭС. Зато АЭС, по существу, не имеет транспортных проблем: напр., АЭС мощностью 1000 МВт потребляет за год всего 100 т ядерного топлива, а аналогичной мощности ТЭС – ок. 4 млн. т угля. Самым большим недостатком реакторов на тепловых нейтронах является очень низкая эффективность использования природного урана – ок. 1 %. Коэффициент использования урана в реакторах на быстрых нейтронах гораздо выше – до 60–70 %. Это позволяет использовать делящиеся материалы с гораздо меньшим содержанием урана, даже морскую воду. Однако быстрые реакторы требуют большого количества делящегося плутония, который извлекается из выгоревших тепловыделяющих элементов при переработке отработанного ядерного топлива, что достаточно дорого и сложно.
Все реакторы АЭС снабжаются теплообменниками; насосами или газодувными установками для циркуляции теплоносителя; трубопроводами и арматурой циркуляционного контура; устройствами для перезагрузки ядерного топлива; системами специальной вентиляции, сигнализации аварийной обстановки и др. Это оборудование, как правило, находится в отсеках, отделённых от других помещений АЭС биологической защитой. Оборудование машинного зала АЭС примерно соответствует оборудованию паротурбинной ТЭС. Экономические показатели АЭС зависят от кпд реактора и другого энергетического оборудования, коэффициента использования установленной мощности за год, энергонапряжённости активной зоны реактора и т. д. Доля топливной составляющей в себестоимости вырабатываемой электроэнергии АЭС – всего 30–40 % (на ТЭС 60–70 %). Наряду с выработкой электроэнергии АЭС используются также для опреснения воды (Шевченковская АЭС в Казахстане).
АТОМНЫЕ ЧАСЫ?, то же, что квантовые часы.
АТОМОХОД, общее название кораблей (надводных и подводных), имеющих в качестве основного источника энергии атомную энергетическую установку (АЭУ). Такие установки обеспечивают атомоходам бо?льшую по сравнению с обычными судами дальность плавания без пополнения запасов топлива; возможность увеличения скорости хода судна без существенного повышения затрат на топливо; концентрацию большой мощности в одном агрегате. Недостатком современных АЭУ является сравнительно высокая их стоимость и низкая рентабельность.
Основа АЭУ – ядерный реактор. Обычно используют водо-водяные реакторы с двухконтурной схемой. При двухконтурной схеме замкнутая циркулирующая в реакторе вода (теплоноситель) отдаёт своё тепло в парогенераторе воде, образующийся пар поступает в турбину. Атомная установка на судне размещается в отдельном отсеке, вход в который осуществляется через санпропускник. Атомная паропроизводящая установка (АППУ) российских атомных ледоколов состоит из двух автономных блоков, каждый из которых включает один реактор и четыре пары генераторов. Масса АППУ ледоколов с железоводяной защитой ок. 2300 т.
Применение АЭУ на судах потребовало решения проблем, не возникавших ранее перед судостроителями. Главная проблема определилась радиоактивным излучением реакторов и опасностью неконтролируемой утечки радиоактивности, которая могла привести к облучению экипажа и радиоактивному заражению окружающей среды. Различные аварии, нередкие на обычных судах, на атомоходах могут иметь опасные последствия. Напр., столкновения и посадки на мель обычных судов, не имеющие тяжёлых последствий, для атомоходов могут окончиться трагически, если не будет предусмотрено специальной системы защитных мер. Поэтому Международная конференция по защите человеческой жизни на море уже в 1960 г. разработала основные рекомендации по обеспечению безопасности судов с АЭУ.
Первым судном с атомной энергетической установкой была подводная лодка «Наутилус», построенная в США в 1954 г. Первое гражданское судно – ледокол «Ленин» – построено в Советском Союзе в 1959 г. В том же году вошла в строй первая отечественная подводная лодка с ядерной силовой установкой – «Ленинский комсомол». Опыт эксплуатации ледокола «Ленин» подтвердил целесообразность использования атомной энергии для движения судов, что открыло новый этап в развитии морского судостроения. В 1962 г. в США построен грузопассажирский атомоход «Савана». Позднее, в 1968 г., в Западной Германии спущено на воду судно «Отто Ган», в Японии в 1969 г. – судно «Мутсу». Одновременно с постройкой гражданских судов шло интенсивное строительство атомных кораблей: десятки атомных субмарин различного назначения построены в США, СССР, Англии, Франции. Мощные надводные корабли с АЭУ – крейсеры и авианосцы – строились в США, СССР и Франции. В 1980 г. в нашей стране построена самая большая в мире подводная лодка «Тайфун» подводным водоизмещением 25 тыс. т. Из гражданских судов в первую очередь строятся арктические ледоколы, в т. ч. отечественные «Арктика» мощностью 49 тыс. кВт, «Таймыр» мощностью 32.5 тыс. кВт, а также арктический атомный ледокольно-транспортный лихтеровоз «Севморпуть».
Атомный ледокол «Арктика»
АЭРОБУС, многоместный пассажирский самолёт с повышенной комфортабельностью салона и высоким уровнем обслуживания пассажиров. Строго говоря, название «аэробус» официально присвоено лишь самолёту А300В, созданному фирмой «Эрбас Индастри» в 1972 г. Отличительная особенность этого самолёта – большой салон с просторным расположением кресел и двумя продольными проходами для лучшего обслуживания пассажиров, наличие в салоне вместительного отделения для багажа и верхней одежды, удобные кресла с индивидуальными радиоприёмниками, отдельное освещение для каждого пассажирского места. После самолёта А300В аэробусами стали называть практически все пассажирские широкофюзеляжные самолёты, способные перевозить на расстояния св. 5000 км до 250 и больше пассажиров. В России, напр., аэробусами часто называют самолёты Ил-86 и Ил-96.
Аэробус А340-600
АЭРОДИНАМИ?ЧЕСКАЯ ТРУБА, установка для аэродинамических исследований летательных аппаратов, автомобилей, спортивных судов и т. п. Известно, что любое движущееся в воздухе тело испытывает сопротивление воздушной среды. И чем выше скорость, тем сопротивление больше. Исследования зависимости скорости движения тела от его формы, качества поверхности и направления движения в естественных условиях практически неосуществимы, зато они вполне возможны в аэродинамической трубе. Только в трубе не тело движется через воздушную среду, а воздушный поток, создаваемый мощным вентилятором, «набегает» на неподвижное тело. Если тело не препятствует встречному потоку и воздушные массы свободно обтекают его, то такое тело называют обтекаемым. Чтобы обеспечить условия опыта, близкие к естественным, аэродинамические исследования проводят в различных трубах. Напр., в гигантских натурных трубах исследуются самолёты (или их модели) в натуральную величину. В гиперзвуковых и сверхзвуковых трубах можно изменять в широких пределах «скорость полёта» летательного аппарата. Есть аэродинамические трубы, в которых можно менять плотность воздушного потока. Первоначально в аэродинамических трубах исследовались гл. обр. модели самолётов и дирижаблей, позднее к ним присоединились модели гоночных автомобилей. Ныне в трубах «продувают» вертолёты, автомобили, скутеры, спортивные мотоциклы и т. д., вплоть до макетов велосипедистов, конькобежцев и даже телевизионных башен.
Схема дозвуковой аэродинамической трубы:
1 – конфузор (для дополнительного ускорения воздушного потока); 2 – направление воздушного потока; 3 – рабочая часть с моделью; 4 – колено с поворотными лопатками (для устранения завихрений воздушного потока); 5 – компрессор; 6 – воздухоохладитель
АЭРОДРОМ, участок территории, предназначенный для взлёта и посадки самолётов и вертолётов, их стоянки и обслуживания, а также сооружения и оборудование, обеспечивающие полёты. Основная часть любого аэродрома – лётное поле с расположенными на нём взлётно-посадочными полосами и рулёжными дорожками. На взлётно-посадочной полосе самолёт разгоняется, приобретая скорость и подъёмную силу, необходимые для отрыва от земли и последующего набора высоты. Приземлившись, самолёт катится по полосе, постепенно снижая скорость вплоть до полной остановки. Первые авиаторы для подъёма своих летательных аппаратов использовали любое ровное место: поле, ипподром или обыкновенную дорогу. Но грунтовые аэродромы часто размывались дождями, несмотря на специальный травяной покров. В 30-х гг. 20 в. появились первые аэродромы с асфальтовым покрытием, которое обеспечивало взлёт и посадку самолётов в любое время года. Вскоре, однако, и это покрытие оказалось недостаточно прочным, и взлётно-посадочные полосы стали покрывать сначала бетоном, а в кон. 50-х гг. – железобетоном. Ныне взлётно-посадочные полосы покрывают особым высокопрочным аэродромным бетоном. Его толщина на полосе достигает 40 см. Длина полосы достигает 4–5 км, а ширина 60—100 м.
АЭРОПОРТ, предприятие воздушного транспорта, обеспечивающее перевозки по воздуху пассажиров, грузов, почты. В состав аэропорта входят аэровокзал, где обслуживают пассажиров, и аэродром, где обслуживают самолёты. Аэровокзал – это одно из нескольких зданий, в которых размещаются служебные помещения и помещения для пассажиров (залы ожидания, билетные кассы, рестораны и кафе, гостиницы, камеры хранения ручного багажа, магазины и т. п.). Служебные помещения занимают администрация аэропорта, обслуживающий и технический персонал, диспетчерские и метеорологические службы, представительства авиакомпаний, пользующихся данным аэропортом, медицинские пункты и т. д.
Оборудование первых аэропортов состояло из лестниц-стремянок, по которым пассажиры и пилоты поднимались в самолёт, тележек с бочками для топлива и воды да полосатого конуса на столбе, указывающего направление ветра. Самолёты взлетали и садились только днём в хорошую погоду. Современный аэропорт – это сложнейший производственный комплекс, оснащённый навигационным оборудованием, системами радиолокационного наблюдения и автоматизированного управления работой всех служб, обеспечивающими круглосуточный приём и отправление воздушных судов в любую погоду. Он имеет парк машин для поддержания взлётно-посадочных полос в рабочем состоянии в любое время года, разнообразные автоматизированные устройства погрузки, выгрузки и сортировки грузов, свой собственный пассажирский и грузовой транспорт и т. д. Небольшие аэропорты располагают одной взлётно-посадочной полосой; крупные международные аэропорты имеют обычно несколько (до четырёх) взлётно-посадочных полос. Их длина может достигать 4–5 км при ширине 60—100 м. К концу и началу полосы примыкают рулёжные дорожки, по которым самолёты выкатываются на старт или подъезжают после приземления к аэровокзалу. На краю лётного поля находятся самолётные стоянки – специально оборудованные площадки, где самолёты стоят в ожидании рейса, проходят предполётный осмотр и заправляются топливом. Кроме того, в аэропортах имеются пункты управления полётами и ангары – сооружения для технического обслуживания самолётов и профилактического ремонта их частей и агрегатов. Пункт управления полётами обычно размещается в башне, возвышающейся над остальными строениями аэропорта, откуда, как на ладони, видно всё лётное поле. Это рабочее место авиадиспетчеров, которые управляют воздушным движением в зоне своего аэропорта.
Наиболее крупные аэропорты занимают территорию в несколько тысяч гектаров (напр., аэропорты Домодедово в Москве, Шарль де Голль в Париже, Дж. Кеннеди в Нью-Йорке). Объём пассажирских перевозок за год в ряде аэропортов превышает 30 млн. человек (напр., в аэропортах Хитроу в Лондоне, Дж. Кеннеди в Нью-Йорке, О’Хара в Чикаго).
АЭРОСАНИ, транспортное средство с кузовом, как у автомобиля или микроавтобуса, передвигающееся по снегу или льду за счёт тяги воздушного винта. Имеют цельнометаллический кузов, установленный на трёх или четырёх лыжах; передние лыжи поворотные для управления движением саней. В кормовой части кузова установлен двигатель (обычно авиационный поршневой) с воздушным винтом. Существуют аэросани-амфибия с водонепроницаемым корпусом, днище которого сделано как днище лодки. Такие сани могут двигаться не только по рыхлому снегу, но и по воде (как глиссер), заболоченным водоёмам, битому льду. Первые аэросани в России построены в 1909 г. на фабрике «Дукс». Современные сани с воздушным винтом могут перевозить до 600 кг грузов и развивают скорость 80—100 км/ч. Применяются в условиях бездорожья на Севере России, в Норвегии, Финляндии, Канаде, на Аляске.
АЭРОСТАТ, летательный аппарат, использующий подъёмную силу заключённого в газонепроницаемую оболочку подъёмного газа (водород, гелий, тёплый воздух), имеющего плотность меньшую, чем плотность атмосферного воздуха. На аэростат у поверхности земли (в плотных слоях воздуха) действует выталкивающая (архимедова) сила так же, как на погружённый в воду шарик от пинг-понга. Под действием этой силы (она называется аэростатической) аэростат поднимается до тех пор, пока выталкивающая сила не сравняется с его силой тяжести (см. Воздухоплавание).
Первый практически пригодный аэростат создали в 1783 г. во Франции братья Ж. и Э. Монгольфье. Аэростат был изготовлен из льняной ткани, обклеенной с двух сторон бумагой, и наполнялся на земле нагретым до 70—100 °C воздухом. Такие аэростаты позже стали называться монгольфьерами. В том же году французский учёный Ж. Шарль вместе с механиками братьями Робер разработал и построил свой аэростат, наполненный водородом. Оболочка этого аэростата была выполнена из лёгкого тонкого шёлка и покрыта раствором каучука. Аэростат получил название «шарльер».
Аэростат «Монгольфьер»
Современные аэростаты могут быть с экипажем и без него, совершать кратковременные или длительные полёты на расстояния от нескольких километров до нескольких десятков тысяч километров. Оболочки пилотируемых аэростатов изготавливают из специальных тканей и нетканых материалов, и рассчитаны они на многократное применение; их объём от 2000 до 6000 мi. У беспилотных аэростатов, предназначенных для исследовательских целей, оболочки плёночные, одноразовые; объём от 500 до 3000 мi. Оболочки стратостатов первоначально изготавливали из прорезиненной хлопчатобумажной ткани, с кон. 1950-х гг. стали применять плёночные оболочки; объём оболочек стратостатов от 15 000 до 25 0000 мi и более. Аэростаты подразделяются на свободные, привязные и дирижабли.
Свободные аэростаты (в т. ч. стратостаты) – неуправляемые летательные аппараты, могут быть с экипажем и без него, совершать кратковременные или длительные полёты. Пилотируемые аэростаты имеют, как правило, устройства для регулирования высоты подъёма, скорости взлёта и спуска; экипаж по желанию может прекратить полёт, но направление движения аэростата зависит только от воздушных течений. Свободный аэростат имеет мягкую оболочку, наполняемую подъёмным газом, и гондолу для экипажа, подвешиваемую на стропах к оболочке. Гондола может быть открытой (для полётов на высотах до 12 км) и герметичной (для высот св. 12 км). Беспилотные аэростаты снабжаются контейнерами для научной аппаратуры и пр. Свободные полёты аэростатов используют для изучения атмосферы, астрономических наблюдений, испытания аппаратуры и снаряжения, а также в спортивных, рекламных, разведывательных и иных целях.
Привязные аэростаты по конструкции и принципу действия схожи со свободными аэростатами, но, поднявшись, они не могут лететь, т. к. удерживаются привязным тросом, нижний конец которого закреплён на лебёдке. Изменяя длину троса, регулируют высоту подъёма аэростата. Привязной аэростат имеет наполняемый газом (водородом, гелием) обтекаемый корпус-оболочку с хвостовым оперением, гондолу для экипажа (или контейнер) и устройство для крепления привязного троса к корпусу. Высота подъёма с экипажем – до 2 км, без экипажа – до 8—10 км. В 1971 г. французский привязной аэростат был поднят на высоту 18 км с научной аппаратурой общей массой 60 кг. Привязные аэростаты с экипажем применяют в военных целях, для тренировки парашютистов, как обзорные вышки; аэростат без экипажа используют в научных целях, для связи и т. д.
Стратостат – свободный аэростат для подъёма в стратосферу (св. 15 км) экипажа и аппаратуры для научных исследований. От обычных аэростатов отличаются большим объёмом оболочки и, как правило, наличием герметично закрытой гондолы – кабины для экипажа. Подъёмы на стратостатах используют для научных исследований, астрономических наблюдений, в спортивных целях (рекордные подъёмы). Наибольшее число полётов стратостатов в стратосферу было совершено в 1930-х гг. Первые стратостаты строились в Бельгии, Франции, США, СССР. В 1931 г. бельгийские воздухоплаватели О. Пиккар и П. Кипфер поднялись на высоту 15 781 м. В 1933 г. стратостат «СССР-1» с тремя воздухоплавателями на борту достиг высоты 18 800 м. Пилотируемый стратостат «Стратолаб» (США) с двумя воздухоплавателями – М. Россом и В. Пратером – в 1961 г. поднялся на рекордную высоту 34 668 м.
В 1962 г. на стратостате «Волга» пилоты П. И. Долгов и Е. Н. Андреев совершили полёт на 25 458 м и оттуда спустились на индивидуальных парашютах. В 1972 г. в США на высоту 52 км был поднят стратостат объёмом 1.36 млн. мi с научной аппаратурой массой 113 кг.
АЭРОФОТОСЪЁМКА, фотографирование с самолёта, вертолёта или ракеты земной поверхности и находящихся на ней объектов. Осуществляется с помощью специальных аэрофотоаппаратов. Такой фотоаппарат принципиально не отличается от обычных фотоаппаратов, но массивнее их и более сложен по конструкции. Для аэрофотоснимков характерна высокая точность изображения, что позволяет лучше рассмотреть и распознать снятые предметы. При аэрофотосъёмке фотоаппарат устанавливают так, чтобы оптическая ось его объектива была направлена вертикально вниз (плановая съёмка) либо под углом 45–50° или 10–15° к горизонту (перспективная и панорамная съёмки). При плановой съёмке местность на снимке изображается в плане и близко к нему, что очень удобно, напр., при составлении топографических карт и планов местности. Перспективное и панорамное фотографирование даёт наглядное представление о рельефе местности, форме и размерах фотографируемых объектов. Такая аэрофотосъёмка применяется, напр., для военной разведки, при поисковых и спасательных работах, прокладке трасс нефте – и газопроводов, строительстве автомобильных и железных дорог.
Б
БАГГИ, облегчённый спортивный автомобиль для автокросса. История багги начинается в 1950-х гг., когда появились необычные автомобили, быстро мчащиеся по песку и грязи и преодолевающие всевозможные препятствия. Без крыльев, без облицовки, иногда и без кузова, они выглядели некрасиво, но функционально. На автомобильных кладбищах можно было найти всё необходимое для их изготовления, что особенно привлекало молодёжь. Сначала это были автомобили, более предназначенные для туризма, чем для спорта. На них устанавливали фары, зеркала, стеклоочистители, бамперы и т. п. Но постепенно всё лишнее, мешавшее гонкам, снималось, и наконец багги приобрели современный вид. Вскоре стали проводиться и официальные соревнования на багги. Поскольку понятие «автокросс» включает различные соревнования по бездорожью, от любительских и клубных в заброшенном карьере до мастер-рейда Париж – Дакар, то и весь класс этих машин весьма разнообразен, начиная с прогулочных, одно – и двухместных гоночных до тяжёлых рейдеров. Также популярны и зрелищны гонки багги по своеобразному треку с грунтовой грязевой дорожкой. В конструкции багги сочетаются высокие технологии с простейшими решениями: сверхмощные компактные двигатели и простейшие втулки или тросы приводов, протянутые от педалей. Но простота – это залог надёжности, необходимой из-за огромных нагрузок. Ездить на багги дешевле, чем, напр., участвовать в кольцевых гонках или ралли. Здесь открывается почти бескрайняя перспектива для любителей технического творчества, да и выбор трасс для тренировок и соревнований не проблема – годится любой карьер.
Багги
БАЗА ДАННЫХ, упорядоченная совокупность данных, организованных по определённым правилам и предназначенных для хранения (обычно во внешней памяти ЭВМ) и постоянного многократного использования. Для создания и ведения базы данных (обновления, обеспечения доступа к ним по запросам и выдачи их пользователю) используется набор языковых и программных средств, называемых системой управления базы данных (СУБД). Аналогами компьютерных баз данных являются каталоги, телефонные книги, атласы и другие виды справочных изданий. База данных является основной составной частью банка данных. Кроме баз данных, банк данных содержит также программные, языковые и другие средства вычислительной техники, предназначенные для централизованного накопления данных и их использования с помощью компьютера.
БАЙДАРКА, предназначенная для спорта или туризма одно-, двух – или четырёхместная лёгкая лодка с вырезами в палубе для гребцов с двухлопастными вёслами. Спортивные байдарки имеют цельный каркас и деревянную или пластмассовую обшивку, туристические – разборный каркас (деревянный, металлический или пластмассовый) и эластичную обшивку из водонепроницаемого материала. См. Гребные суда.
БАЙТ, основная единица количества информации, воспринимаемая и обрабатываемая в компьютере. Она соответствует восьми разрядам двоичного кода: 1 байт = 8 бит. Один байт – это количество информации в сообщении об одном из 256 (т. е. 2 в 8-й степени) возможных равновероятных событий. Байт записывается в памяти компьютера, считывается и обрабатывается как единое целое. Используются и более крупные единицы: килобайт (Кбайт), мегабайт (Мбайт), гигабайт (Гбайт) и т. д. Приближённо 1 Кбайт = 1000 байт, 1 Мбайт = 1 000 000 байт, 1 Гбайт = = 1 000 000 000 байт. Каждый символ на клавиатуре компьютера (буква, цифра, знаки сложения, вычитания, умножения, деления, знаки препинания и др.) кодируется с помощью одного байта.
БАКЕН, плавучий навигационный знак, устанавливаемый на якоре для определения фарватера или указания навигационной опасности на реках и каналах. Является основным плавучим знаком на малых реках. Бакен состоит из плотика с укреплённой на нём надстройкой треугольной, шаровой или цилиндрической формы. В верхней части надстройки имеется штырь для крепления сигнального фонаря. Плотик бакена и его надстройку изготавливают из дерева. Треугольная надстройка представляет собой трёхгранную пирамиду. Шаровая надстройка состоит из двух круглых дощатых щитов, прикреплённых крестообразно к вертикальному бруску. Надстройка бакена цилиндрической формы выполнена из двух круглых ободов, на которые набита дощатая обшивка. Для установки бакенов применяются якоря и якорные цепи или металлические тросы. Левая кромка судового хода при движении вниз по течению ограждается бакенами треугольного силуэта белого цвета. Сигнальный огонь бакенов левой кромки судового хода – белый постоянный или белый проблесковый. В качестве огней может применяться зелёный постоянный или зелёный проблесковый огонь. Правая кромка судового хода ограждается бакеном круглой или прямоугольной формы красного цвета. Сигнальный огонь бакенов круглой или прямоугольной формы – красный постоянный или красный проблесковый. При движении вниз эти знаки оставляют справа.
БАНК ДАННЫХ, см. в ст. База данных.
БАРДИН Иван Павлович (1883–1960), металлург, академик АН СССР. Руководил проектированием и строительством крупных металлургических предприятий (в т. ч. Кузнецкого металлургического комбината), созданием типовых металлургических агрегатов, разработкой и внедрением непрерывной разливки стали и кислородно-конвертерного процесса получения стали, освоением и комплексным использованием новых видов металлургического сырья.
БАРЖА, плоскодонное, преимущественно несамоходное грузовое судно с упрощёнными обводами корпуса. Иногда баржами называют также тихоходные грузовые суда с упрощёнными обводами.
Баржа
Баржи подразделяются на две категории: сухогрузные и наливные. Сухогрузные баржи делят на трюмные, баржи-площадки и специализированные. У трюмных барж грузоподъёмностью от 400 т полностью открытые трюмы, двойные борта и двойное дно. Трюмные баржи меньшей грузоподъёмности обычно имеют одинарные борта и днище. Трюмные баржи, перевозящие грузы, боящиеся подмочки, сверху закрываются сдвижными люковыми крышками. Баржи-площадки предназначены для перевозки грузов на палубе. К специализированным баржам относятся баржи-гаражи для перевозки тракторов и автомобилей, зерновозы, саморазгружающиеся баржи для перевозки цемента и т. д. Наливные баржи перевозят жидкие продукты (гл. обр. нефтепродукты) непосредственно в трюмах или в специальных встроенных ёмкостях. При перевозке вязких продуктов они оборудуются системами подогрева. Сухогрузные баржи имеют грузоподъёмность от 100 до 4000 т, наливные – до 11 000 т. Баржи эксплуатируются в основном на внутренних водных путях (реки, озёра, водохранилища), реже – в морских условиях (внутренние или прибрежные моря, проливы). На внутренних водных путях из барж формируются буксируемые или толкаемые составы, включающие в себя от одной до нескольких десятков барж. Несамоходные морские баржи эксплуатируются в специально спроектированных составах из судна-толкача и одной баржи. Кормовая часть такой баржи имеет вырез для входа носовой части судна-толкача. Оба судна оборудуются гидравлическим сцепом. Баржа и буксир оборудуются также буксирным устройством для возможности вождения баржи на буксире.
БАРК, парусное морское грузовое судно дальнего плавания с 3–5 мачтами; все мачты, кроме кормовой, несут прямые паруса, кормовая – косые.
Барк «Крузенштерн»
БАРКЕНТИ?НА, парусное грузовое судно с 3–6 мачтами и косыми парусами на всех мачтах, кроме носовой, имеющей прямые паруса.
БАРОГРАФ, прибор для автоматической непрерывной записи изменений атмосферного давления. Наиболее распространён анероидный барограф, состоящий из нескольких соединённых вместе гофрированных коробок (из которых выкачан воздух), деформирующихся под действием атмосферного давления, передаточного механизма, барабана с часовым механизмом и корпуса. Запись выполняется пером на диаграммной бумажной ленте, укреплённой на барабане. По времени полного оборота барабана барографы делятся на суточные и недельные.
Барограф:
1 – анероидные коробки; 2 – перо; 3 – барабан с бумажной лентой, приводимый в движение часовым механизмом
БАРОМЕТР, прибор для измерения атмосферного давления. Наиболее распространены жидкостные (ртутные) барометры, деформационные барометры – анероиды и гипсотермометры. В ртутном барометре атмосферное давление измеряется по высоте столба ртути в запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью. Изобрёл ртутный барометр в 1644 г. итальянский математик и физик Э. Торричелли, он же впервые с помощью своего барометра измерил атмосферное давление. Ртутные барометры – наиболее точные приборы, ими оборудованы метеорологические станции, и по ним проверяется работа других видов барометров – анероида и гипсотермометра.
Ртутные барометры:
а – чашечный; б – сифонный; в – сифонно-чашечный
В анероиде атмосферное давление измеряется по величине деформации упругой металлической коробки, из которой откачан воздух; при изменениях давления коробка сжимается или расширяется, а связанная с ней стрелка перемещается по шкале, указывая давление. Анероиды изготовляют разных типов, в т. ч. бытовые для наблюдения за изменением атмосферного давления при комнатной температуре. Гипсотермометр – прибор для определения атмосферного давления по температуре кипения воды, зависящей от давления (с понижением атмосферного давления температура кипения воды понижается). Гипсотермометр состоит из кипятильника и точного ртутного термометра.
БАТАРЕЯ СОЛНЕЧНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ, см. Солнечная батарея.
БАТИПЛАН, подводный буксируемый аппарат с пилотом. Глубина хода меняется с помощью горизонтальных рулей. См. Подводный аппарат.
БАТИСКАФ, самоходный глубоководный аппарат для океанографических исследований с экипажем. Состоит из корпуса-поплавка, заполненного более лёгким, чем вода, наполнителем (обычно бензином), и стального шара-гондолы, в котором размещается экипаж, аппаратура управления, измерительные и прочие приборы. Плавучесть батискафа регулируется сбрасыванием балласта и выпуском бензина. Движется батискаф с помощью гребных винтов с приводом от электродвигателя. Объём шара-гондолы 5–8 мi. Максимальная глубина погружения св. 10 км. Первый батискаф был построен и испытан швейцарским учёным О. Пиккаром в 1948 г. В январе 1960 г. Ж. Пиккар (сын О. Пиккара) и Д. Уолш на батискафе «Триест» достигли дна Марианского жёлоба в Тихом океане (ок. 11 000 м). См. Подводный аппарат.
БАТИСФЕРА, несамоходный глубоководный аппарат для океанографических исследований с экипажем, опускаемый на тросе. См. Подводный аппарат.
БАШНЯ, свободно стоящая высотная конструкция. Форма башни может быть призматической, цилиндрической, пирамидальной, конической и т. д. Первоначально башни строились для оборонных целей (сторожевые и крепостные башни) и для сигнализации (маяки). Из семи чудес света, названных древнегреческим историком Геродотом, два – это башни: Александрийский маяк и маяк на острове Родос, выполненный в виде статуи бога солнца Гелиоса. Большую роль в защите от нападений кочевников и пиратов играли сторожевые башни. Так, в средневековой Испании вдоль всего побережья, от Кадиса на Атлантике до Барселоны на Средиземноморье, были построены башни. В случае нападения сигнал об опасности с помощью факела и зеркал передавался от башни к башне, и о приближении врагов быстро становилось известно в каждом прибрежном селении. Строились башни, выполнявшие культовые (колокольни, минареты), гражданские (городские ратуши) и инженерные (водонапорные) функции. Благодаря выразительности и динамизму возвышающиеся над окружающим ландшафтом башни нередко становились опознавательным символом местности и даже своеобразной визитной карточкой городов. Таковы, напр., «падающая башня» в Пизе или Эйфелева башня в Париже. Самыми высокими башнями в мире являются телебашни в Торонто (550 м) и в Москве (540 м). Отличительной особенностью башни как высотного сооружения является преобладающее влияние на неё метеорологических факторов: ветровой нагрузки, температуры, обледенения. Устойчивость башни обеспечивается её собственной конструкцией, в отличие от мачты, удерживаемой в вертикальном положении специальными оттяжками.
1)
2)
3)
4)
5)
Наиболее известные башни теле– и радиоцентров крупных городов мира:
1 – Москва (башня Шухова), 148 м; 2 – Париж (Эйфелева башня), 312 м; 3 – Токио, 333 м; 4 – Москва (Останкино), 540 м; 5 – Торонто, 550 м
БЕЗОТКАЗНОСТЬ, см. в ст. Надёжность.
БЕЛЛ (bell) Александер Грейам (1847–1922), изобретатель телефона. Шотландец по происхождению. Жил и работал в США. Изучая акустику и физику речи, создал несколько приборов для демонстрации глухим артикуляции речи. В 1876 г. получил патент на телефон.
В последующие годы совместно с другими исследователями опубликовал ряд приоритетных работ в области записи и воспроизведения звука.
А.Белл
БЕНАРДОС Николай Николаевич (1842–1905), российский изобретатель электрической дуговой сварки. Предложил (1882) способ соединения и разъединения металлов непосредственным действием электрического тока, названный им электрогефестом, который сразу же нашёл применение как в России, так и за рубежом. Бенардосу также принадлежит приоритет в разработке ряда способов сварки косвенно действующей дугой, сварки в струе газа, дуговой резки как в обычных условиях, так и под водой, электрического способа покрытия больших металлических поверхностей слоем меди и др.
Н.Н. Бенардос
БЕНТОНИ?ТОВЫЙ РАСТВОР, специальный глинистый раствор (суспензия), который широко используется в тоннельном строительстве для крепления стен выработок. Представляет собой коллоидный раствор с удельным весом 10.5—12 кН/мi. Бентонитовый раствор обладает интересными свойствами. Находясь в жидком состоянии (золь), он с течением времени загустевает (переходит в гель), а при механическом воздействии вновь переходит в золь. Обладая низкой вязкостью и высокой глинизирующей способностью, бентонитовая суспензия проникает в грунт, образуя на поверхности стен тонкую (0.5—30 мм), но достаточно плотную и прочную плёнку, удерживающую от обрушения вертикальные откосы траншей с нагрузкой на поверхности. Свойства глинистого раствора не изменяются на всех стадиях строительных работ; он не ухудшает сцепления арматуры с бетоном, не смешивается с бетонной смесью, что позволяет вести бетонирование подводным способом. В закреплённые глинистым раствором траншеи опускают арматурные каркасы и бетонируют конструкции стен непосредственно в грунтовой опалубке, вытесняя бентонитовый раствор бетонной смесью (технология «стена в грунте»). Используется также при щитовой проходке для крепления выработки в головной части щита.
БЕРЕГОУКРЕПИ?ТЕЛЬНЫЕ СООРУЖЕНИЯ, сооружения, служащие для защиты берегов водоёмов (рек, морей, водохранилищ, каналов и др.) от разрушающего воздействия волн, течений, напора воды, льда и других природных факторов. Берегоукрепительные сооружения строятся для предупреждения разрушений (размывов) берегов и затоплений населённых пунктов, промышленных объектов, дорог, мостов, линий связи, ценных лесных и сельскохозяйственных угодий, культурных и исторических памятников и т. п., а в курортных зонах используются для сохранения, создания и расширения пляжей. Основное требование к возводимым берегоукрепительным сооружениям – эффективность работы, надёжность и долговечность. При их создании желательно максимально использовать местные строительные материалы. По характеру взаимодействия с водным потоком берегоукрепительные сооружения делятся на активные и пассивные. Активные сооружения используют энергию потока на работу по намыву и сохранению береговых наносов. К таким сооружениям на морях относятся наносозадерживающие буны и волноломы, на реках – поперечные полузапруды, регулирующие дамбы, струенаправляющие щиты. Пассивные берегоукрепительные сооружения противостоят водному потоку (на морях – волноотбойные стены, наброска из крупных блоков и фигурных массивов; на реках – каменная наброска, тюфяки, габионы, бетонные и железобетонные плиты). Выбор вариантов комплекса берегоукрепительных сооружений и их типов зависит от рельефа берега, его гидрогеологического режима и геологического строения.
БЕССЕМЕР (bessemer) Генри (1813–1898), английский изобретатель. Имел св. 100 патентов на изобретения в различных областях техники. Занимаясь в 1854 г. проблемой улучшения тяжёлого артиллерийского снаряда, пришёл к выводу о необходимости более совершенного способа получения литой стали для орудийных стволов. В 1856 г. Бессемер запатентовал конвертер для передела жидкого чугуна в сталь без подвода теплоты – продувкой воздухом. Такая технология получила название бессемеровского процесса. В 1860 г. изобрёл вращающийся конвертер с подачей воздуха через днище и цапфы. Выдвинул идею бесслитковой прокатки стали.
БЕССТЫКОВОЙ ПУТЬ, железнодорожный путь, содержащий вместо коротких стандартных рельсов длиной 12.5 м сваренные рельсовые плети длиной 150–950 м. Плети чередуются с т. н. уравнительными пролётами длиной по 50–70 м (2–4 пары стандартных рельсов). Длину плети выбирают такой, чтобы силы, возникающие в ней при максимальных колебаниях температуры, были не в состоянии преодолеть силы сопротивления продольному сдвигу по всей длине плети. Бесстыковой путь обладает рядом преимуществ перед обычным звеньевым: увеличивается надёжность работы пути и рельсовых цепей автоблокировки, а следовательно, повышается безопасность движения поездов, снижается уровень шума от стука колёс на стыках и уменьшается амплитуда колебаний вагонов; увеличиваются сроки службы элементов пути. Начиная с 1960-х гг. бесстыковой путь широко применяется на железных дорогах большинства стран. В России бесстыковой путь был предложен в 1930 г. инженерами М. С. Боченковым и К. Н. Мищенко.
БЕТОН, искусственный камень, получаемый в результате твердения рационально подобранной смеси вяжущего вещества, воды и заполнителей (песка и щебня или гравия). При правильном соотношении составляющих вяжущее вещество заполняет все промежутки между отдельными песчинками, а цементно-песчаный раствор – между зёрнами щебня или гравия. Тогда бетон получается достаточно крепким, а сооружение – прочным. В качестве вяжущего материала применяются цемент, известковые вяжущие в сочетании с силикатными компонентами (силикатный бетон), гипс (гипсобетон), органические материалы (асфальтобетон, полимербетон). В зависимости от наибольшей крупности применяемых заполнителей бетоны подразделяются на мелкозернистые (размер щебня или гравия до 10 мм) и крупнозернистые (до 150 мм). Для достижения высокой прочности бетона необходимо такое уплотнение укладываемой массы, чтобы внутри не было воздушных пузырьков и пустот. Раньше уложенный на стройке бетон колотили вручную трамбовками, топтали ногами, «штыковали» тонкими железными прутьями. Ныне бетон уплотняют вибраторами. Забота о бетоне также предполагает обеспечение оптимальных условий для твердения цемента: влажной среды и положительной температуры. Поэтому летом бетон закрывают от лучей яркого солнца и время от времени поливают водой, а зимой пропускают через него электрический ток или обогревают горячим паром, чтобы не замёрз.
БИМЕТАЛЛ, материал, состоящий из двух прочно соединённых разнородных по своим свойствам металлов или сплавов (напр., сталь и алюминий, титан и молибден). Биметалл применяют для экономии дефицитных и дорогостоящих материалов или для получения материалов с новым набором свойств, исходя из характеристик компонентов. Биметалл получают одновременной горячей прокаткой или прессованием двух металлов или сплавов, заливкой легкоплавкого металла на тугоплавкий или погружением последнего в расплав легкоплавкого металла, гальваническим способом или наплавкой легкоплавкого компонента при использовании электрического или плазменного нагрева. Биметаллические пластинки широко применяют в электротехнической промышленности, когда при пропускании через них электрического тока пластинки заметно нагреваются и из-за разности коэффициентов термического расширения двух металлов изгибаются, что приводит к замыканию или размыканию электрических контактов.
БИНОКЛЬ, оптический прибор для наблюдения удалённых предметов двумя глазами (произошло от латинского bini – пара и oculus – глаз). По существу состоит из двух параллельных зрительных труб, соединённых вместе. Различают два типа биноклей. Небольшие бинокли, с 2.5—4-кратным увеличением, изготовляются на основе зрительных труб Галилея; дают прямое изображение рассматриваемых предметов, хорошо передают освещённость наблюдаемого изображения. Наиболее распространены т. н. призменные бинокли, у которых между объективом и окуляром помещают оборачивающую систему призм. Это позволило уменьшить общую длину прибора по сравнению с длиной зрительных труб, обладающих таким же увеличением. По увеличению (кратности) различают бинокли малого увеличения (2—4-кратные, напр. театральные), среднего (5—8-кратные, т. н. полевые) и большого (10—22-кратные, морские). Существуют также бинокли с переменной кратностью увеличения (7—12). Получение резкого изображения (фокусировка) в биноклях обеспечивается за счёт перемещения окуляров относительно объективов зрительных труб. Фокусировка окуляров может быть раздельной для получения оптимальной резкости изображения для каждого глаза либо совмещённой, когда оба окуляра перемещаются синхронно на одинаковое расстояние. Все современные бинокли имеют просветлённые объективы с высоким коэффициентом пропускания света (до 0.9), что позволяет вести наблюдения даже в сумерках.
Театральный бинокль
Бинокль ночного видения
БИОЛОГИ?ЧЕСКАЯ ЗАЩИ?ТА от ионизирующих излучений, возникающих в ядерном реакторе, изолирует его и предотвращает (или снижает) проникновение излучений наружу за пределы защитной оболочки. При этом защита от заряженных частиц не представляет затруднений, т. к. их пробег во всех материалах весьма мал; проблема связана с предотвращением воздействия нейтронного и гамма-излучений. Для защиты от них применяют конструкции из поглощающих материалов, выполненные в виде экранов, стенок и герметичных куполов, воздвигаемых над реактором или вокруг иного источника радиоактивного излучения. В качестве защитных материалов для ослабления нейтронного излучения используют воду, бетон; для защиты от гамма-излучений – сталь, свинец, бор, кадмий. Для защиты обслуживающего персонала ядерных объектов применяют также индивидуальные средства: защитные комбинезоны, пневмокостюмы, респираторы, специальные ботинки, перчатки и т. п. Все виды защиты призваны снижать интенсивность проникающего излучения до уровня, безопасного для человека, животных и окружающей среды. Помимо технических средств, для биологической защиты организма от действия ионизирующих излучений применяют химические средства, которые вводят в организм до или во время действия излучения. С их помощью повышается сопротивляемость организма к действию радиации.
БИОМЕТАЛЛУРГИ?Я, область металлургии, в которой для извлечения металлов из руд, концентратов, горных пород и растворов используют микроорганизмы или их метаболиты (продукты обмена в живых клетках). Биометаллургия используется на практике для выщелачивания меди, урана и других металлов из «бедных» руд, переработка которых традиционными методами крайне нерентабельна – себестоимость меди, получаемой с помощью микроорганизмов, в 1.5–2 раза ниже, чем при использовании традиционных технологий. Эффективно применение биометаллургии для выщелачивания металлов при переработке мышьяковистых медно-цинковых концентратов, которые практически невозможно переработать по стандартной технологии. В основном это достигается окислением микроорганизмами необходимых металлов для перевода их в растворимые соединения. Биометаллургические процессы используются и при обогащении, в т. ч. и подземном, горных пород, сульфидизации окисленных руд, биосорбции металлов из растворов, в т. ч. из морских вод. Применение биометаллургии позволяет существенно снизить сырьевые ресурсы за счёт использования «бедных» руд, обеспечить более полное извлечение всех ценных компонентов из сырья без создания сложных горно-добывающих комплексов. Биометаллургические процессы легко автоматизируются, обеспечивают высокую производительность труда и решают важные проблемы охраны окружающей среды. Биометаллургические технологии не имеют вредных выбросов, что резко снижает или исключает возможность загрязнения окружающей среды.
БИОУПРАВЛЕНИЕ, система управления приборами, механизмами и устройствами, в которой в качестве управляющих сигналов используются различные проявления жизнедеятельности организма. Для биоуправления могут служить биоэлектрические потенциалы, генерируемые различными тканями организма человека, механические и акустические явления, сопровождающие работу сердечно-сосудистой системы и дыхания, колебания температуры тела и др. Наиболее распространены системы биоэлектрического управления. В этих системах биопотенциалы, генерируемые скелетными мышцами, сердцем, головным мозгом, нервами после усиления и соответствующей обработки выполняют роль командных, управляющих сигналов. На этом принципе основана, напр., работа активных протезов. Для управления ими используются биопотенциалы частично ампутированных, парализованных или полностью сохранённых мышц. Электронные стимуляторы, в отличие от биоуправления, вырабатывают электрические или акустические сигналы. Они применяются для дозированного воздействия электрическим током или звуковыми колебаниями на биологически возбудимые органы и ткани. Наиболее широко распространены портативные электронные кардиостимуляторы, используемые при нарушениях ритма сокращений сердечной мышцы. Они вживляются под кожу в грудную клетку, имеют батарейное питание и способны работать годами. Существуют и виброакустические стимуляторы, которые, влияя на биологически активные точки организма, оказывают на него лечебное воздействие. Они представляют собой генераторы электрических колебаний, звуковой частоты, которые преобразуются виброфонами в звуковые колебания, подводимые к определённым точкам тела для возбуждения противодействия болезни.
БИПЛАН, самолёт с двумя крыльями, расположенными один над другим. Бипланы были, по существу, единственным типом самолёта до нач. 1930-х гг. Это первый самолёт братьев Райт (США, 1903 г.), «Илья Муромец», построенный под руководством И. И. Сикорского (Россия, 1913 г.), По-2 (У-2) авиаконструктора Н. Н. Поликарпова (Россия, 1928 г.) и многие другие. Большинство бипланов имели ферменную конструкцию фюзеляжа и крыльев и обшивку из ткани или фанеры. По сравнению с монопланами они были более маневренны (особенно на виражах), имели меньшие взлётные и посадочные скорости, что позволяло им свободно взлетать и садиться практически с любых аэродромов. В 1920—30-х гг. на бипланах было установлено несколько рекордов высоты, в т. ч. российским лётчиком В. К. Коккинаки в 1935 г. на истребителе И-15 – 14 575 м. С нач. 1940-х гг. бипланы почти повсеместно вытеснены монопланами. Одна из последних и наиболее удачных конструкций биплана – цельнометаллический многоцелевой самолёт Ан-2, созданный в 1947 г. в конструкторском бюро О. К. Антонова, выпускавшийся более 40 лет.
Биплан У-2
БИТ, единица количества информации, которая содержится в сообщении типа «да» – «нет». Бит в вычислительной технике – двоичная цифра, двоичный разряд, принимающий только два значения – 0 или 1. Одним битом можно выразить только два числа – 0 и 1. Двухбитовых комбинаций может быть четыре (2 во 2-й степени) – «00» – 0, «01» – 1, «10» – 2 и «11» – 3, трёхбитовых – восемь и т. д. В восьми битах «умещается» 256 (2 в 8-й степени) целых чисел. Восьмибитовое число – байт служит единицей измерения компьютерной информации.
БИ?ТУМНЫЕ МАТЕРИАЛЫ, материалы, изготовленные на основе битумов (преимущественно нефтяных) с минеральными добавками. Использование битума в качестве вяжущего придаёт этой группе материалов свойства водонепроницаемости, стойкости против воздействия кислот, щелочей, агрессивных жидкостей и газов, способность быстро приобретать пластичность при нагревании и увеличивать вязкость при остывании. К битумным материалам относятся кровельные и гидроизоляционные материалы, битумные мастики и эмульсии, асфальтобетоны и литой асфальт. Кровельные и гидроизоляционные битумные материалы бывают двух видов. Первые приготовляются пропиткой специального картона нефтяными битумами с последующим покрытием более тугоплавким составом. К ним относятся толь, рубероид, пергамин, гидроизол (на основе асбестового картона), кровельные рулонные стеклоткань и стекловойлок (на стеклооснове), ондулин. Материалы второго типа называются безосновными: они получаются путём прокатки термомеханически обработанных смесей битума с наполнителями и добавками в полотнища заданной толщины. К ним относятся изол (резинобитумный материал, изготавливается из материалов, содержащих каучук; благодаря эластичности широко применяется для оклеечной гидроизоляции), бризол (получается смешением битума с дроблёной резиной и асбестовым волокном; применяется для антикоррозийной защиты), пароизол (герметизирующий материал) и др. Битумные мастики и эмульсии применяются в обмазочной гидроизоляции, для приклейки штучных и рулонных кровельных и гидроизоляционных материалов, для заполнения деформационных швов и т. д. См. Асфальтобетон.
БЛОКИНГ-ГЕНЕРАТОР, однотранзисторный (или одноламповый) генератор электрических импульсов малой длительности (порядка 1 мкс), периодически повторяющихся через сравнительно большие промежутки времени. Малая длительность импульса достигается за счёт сильной трансформаторной обратной связи, вызывающей лавинное нарастание и такое же лавинное уменьшение силы тока через транзистор (лампу). Блокинг-генератор отличает лёгкая синхронизация и стабилизация колебаний; возможность получения большой мощности в импульсе при малой средней мощности. Блокинг-генераторы применяют в импульсной технике для получения мощных импульсов малой длительности, в радиолокационных развёртывающих устройствах, в системах кадровой и строчной развёртки в телевизорах, в делителях частоты и др.
а)
б)
Типовая схема блокинг-генератора:
а – с электронной лампой Л; б – с транзистором Т; RН – сопротивление нагрузки; ТР – трансформатор в цепи обратной связи;
