Автор: admin

Научно-технический потенциал военной навигации, гидрографии и океанографии России

А.А.Комарицын; адмирал, начальник Главного управления навигации и океанографии МО РФ, к.т.н., академик АВН.

Характеризуются основные направления исследований в области военной навигации, гидрографии и океанографии, проводимых Государственным научно-исследовательским навигационно-гидрографическим институтом МО РФ (Гос.НИНГИ) – организацией России по этим видам деятельности.

Показано, что научно-технический потенциал Гос.НИНГИ обеспечивает эффективное решение функциональных задач в интересах обороны и хозяйственной деятельности.

История Гидрографической службы России насчитывает почти 300 лет. Серьезные научно-технические основы военной навигации, гидрографии и океанографии начали формироваться уже на рубеже XVIII-XIX веков. По мере развития сил и средств флота России требования к обеспечению его эффективного использования неуклонно возрастали.

После принятия в 1926 г. программы развития военного и транспортного флотов встала задача обеспечения строящихся кораблей и судов отечественными навигационными приборами. Уже в 1932 г. удалось начать производство гироскопических компасов, электромеханических лагов, радиопеленгаторов, маячной аппаратуры и другой техники.

В 1938 г. Правительство приняло программу строительства большого военно-морского флота. Это требовало значительно больших усилий по совершенствованию средств навигации, гидрографии и океанографии. Особенно остро встала проблема обеспечения этих работ соответствующим объемом научных исследований и экспериментов.

По приказу Наркома ВМФ Кузнецова Н.Г. 10 марта 1939 г. был создан Научно-испытательный гидрографическо-штурманский институт ВМФ (НИГШИ), преемник которого, — Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт (Гос.НИНГИ) МО РФ, — отмечает в этом году свой 60-летний юбилей. В широком спектре задач, решавшихся Институтом на протяжении этого периода, всегда доминировали два стратегических направления: навигационно-гидрографическое (НГО) и гидрометеорологическое (ГМО) обеспечение боевой и повседневной деятельности ВМФ.

Уже в первые предвоенные годы своего существования Институт обеспечил оснащение навигационной техникой 312 боевых кораблей и 200 торпедных катеров, а также снабжение большого числа судов транспортного и промыслового флотов штурманскими приборами. Были разработаны методы ведения гидрографической разведки у побережья занятого противником, приемы обеспечения скрытности средств навигационного оборудования, методы размагничивания кораблей, специальные морские навигационно-артиллерийские карты для обеспечения стрельб по берегу и др. За годы войны было принято на вооружение 20 образцов навигационной техники, успешно эксплуатировавшейся на флотах не один десяток лет.

Начиная со второй половины 50-х годов, основные усилия Института были направлены на обеспечение строительства ракетно-ядерного флота, основу боевой мощи которого составляли атомные подводные лодки. В этот период были найдены пути решения сложных научно-технических проблем навигационного обеспечения длительной автономности атомных подводных лодок, их пребывания подо льдами Арктики и использования ракетного оружия из приполюсных районов.

В 1965 году на вооружение ВМФ был принят всеширотный навигационный комплекс и закончена отработка методических документов по обеспечению плавания в высоких широтах. В этот же период впервые в стране были созданы средства для съемки гравитационного, электрического и магнитного полей Мирового океана и методы выполнения гидрографических работ в Арктике и Антарктиде.

В ходе этих работ были созданы теоретические основы цифровой картографии и автоматизации процессов картосоставления. В результате этих исследований на снабжение гидрографических служб и экспедиций ВМФ были приняты автоматизированные картографические и океанографические комплексы, системы площадной съемки рельефа морского дна, грунтографы, магнитометры, профилографы, гравиметры.

Дальнейшее развитие кораблей и оружия ВМФ потребовало интенсивного совершенствования их навигационных комплексов. Специалисты Института внесли определяющий вклад в разработку военно-технической концепции и создание навигационных комплексов для подводных лодок и надводных кораблей.

Самостоятельное значение в деятельности Института занимает развитие средств и методов радионавигации. Испытание первой в мире фазовой радионавигационной системы МПЩ было прервано войной. В дальнейшем были разработаны ряд образцов радионавигационных систем, а также методы оптимизации радионавигационных измерений, алгоритмы комплексирования с автономными навигационными средствами и спутниковыми системами.

В 1956 г. исследования, выполненные Институтом, показали возможность использования ИСЗ для навигации подвижных объектов. По этой проблеме в 1958 г. вышло Постановление Правительства, в котором указывалось, что “создание спутниковой навигационной системы является важнейшей оборонной задачей”. 23 ноября 1967 г. был запущен первый отечественный навигационно-связной спутник “Космос-192”, а в 1977 г. – специализированный спутник “Космос-1000” для обеспечения навигации кораблей и судов.

В настоящее время на вооружение принята космическая навигационная система ГЛОНАСС, предназначенная для обеспечения как ВМФ, так и гражданских ведомств, а также ряд образцов корабельных приемоиндикаторов. Продолжаются работы по совершенствованию бортовой аппаратуры ИСЗ, а также программно-математического обеспечения корабельных приемоиндикаторов. В частности, приемоиндикатор “Бриз” обеспечивает определение координат места как в стандартном, так и в дифференциальном режимам по данным систем ГЛОНАСС/НАВСТАР.

Научно-технический потенциал военной океанографии включает:

средства и методы изучения морских и океанских театров действий сил ВМФ;

средства и методы оперативного гидрометеорологического обеспечения.

Для обеспечения эффективного использования новых систем оружия, в первую очередь систем поиска и обнаружения подводных лодок противника, потребовалось проведение крупномасштабных исследований по изучению пространственно-временной изменчивости гидрофизических полей Мирового океана.

Для решения задач изучения Мирового океана активно совершенствовалась исследовательская аппаратура и был создан мощный исследовательский флот (океанографические исследовательские суда различных классов, подводные аппараты, океанографические платформы, надводные и подводные буи-лаборатории и т.д.). К решению задач исследования Мирового океана привлекались авиационные и космические средства.

Полученные результаты составили основу специализированных баз данных, используемых при планировании действий сил ВМФ, создании руководств и пособий для органов боевого управления ВМФ различных уровней, а также при разработке новых образцов вооружения и военной техники. Параллельно, с развитием средств и методов изучения Мирового океана совершенствовалась система оперативного ГМО ВМФ. Усилия Института в 70-80-е годы были сконцентрированы на разработке:

средств освещения гидрометеорологической обстановки на морских и океанских театрах;

корабельных систем гидрометеорологического обеспечения;

авиационных средств гидрометеорологической разведки, и в первую очередь средств инструментальной ледовой разведки;

космических средств, гидрометеорологического обеспечения (аналоги систем DMSP и NROSS США).

Постановлением Правительства РФ от 19.06.1994 г. № 711 Гос.НИНГИ МО РФ определен головной научно-исследовательской организацией, ответственной за обоснование и разработку технической политики в области навигации, гидрографии, морской картографии, океанографического обеспечения не только обороны, но и экономики страны. Тем самым были созданы предпосылки для конверсионного использования научно-технического потенциала Института. Возможности Гос.НИНГИ в этом отношении определяются тем, что он является научно-исследовательским подразделением Главного управления навигации и океанографии МО РФ (ГУНиО МО).

Научно-технический потенциал военной навигации, гидрографии и океанографии базируется на хорошо отлаженной и работоспособной кооперации институтов РАН, отраслевых НИИ и заводов. В настоящее время он включает:

средства и методы высокоточной навигации морских и воздушных судов;

средства навигационного оборудования побережья и морских сооружений;

системы управления движением судов и электронные навигационные информационные системы;

средства и методы съемки рельефа и грунта дна;

средства и методы океанографических исследований.

Важными составными частями научно-технического потенциала также являются:

фондовые океанографические материалы Научно-исследовательского центра (НИЦ Гос.НИНГИ);

фондовые материалы батиметрических съемок, картографические материалы и информационные технологии Центрального картографического производства ГУНиО МО;

специализированные исследовательские суда различных классов с развитой системой базирования на Северном, Балтийском, Черноморском и Тихоокеанском флотах, а также на Каспийской флотилии.

С 1986 г. НИЦ Гос.НИНГИ входит в государственную систему сбора, хранения и обмена океанографической информацией. В него поступает информация примерно по 100 элементам и параметрам природной среды от подразделений ВМФ, мореведческих организаций других отечественных ведомств и из-за рубежа. В центре накоплены сведения приблизительно о 30 тыс. наших и зарубежных экспедиций, данные более 1,8 млн. гидрологических станций, включающих свыше 60 тыс. наблюдений за течениями, около 20 млн. судовых метеорологических наблюдений, почти 120 тыс. аэрологических зондирований. Примерно 30% накопленной информации получено Гидрографической службой ВМФ и является уникальной.

Фондовые материалы Центрального картографического производства ГУНиО МО включают результаты всех батиметрических съемок в виде планшетов промеров с нанесенными на них глубинами, изобатами и характеристиками грунтов.

По результатам батиметрических съемок составлены и постоянно издаются соответствующие картографические материалы. Мировая коллекция морских навигационных карт ГУНиО МО, являющаяся одной из крупнейших в мире, содержит генеральные и частные, путевые общенавигационные и радионавигационные карты различных масштабов и другие документы. Для производства гидрографических и океанографических исследований могут использоваться специализированные суда и катера ГУНиО МО водоизмещением от 4 до 9000 т (около 150 единиц). Институт имеет лицензию от 13.02.97 № СПБ 002174-А на осуществление соответствующих видов деятельности. Вся аппаратура и технические средства, используемые Гос.НИНГИ, имеют свидетельства о метрологической аттестации.

После выхода Постановления Правительства № 711 сформировались и приобрели характер устойчивого развития следующие направления конверсионной деятельности Института:

проектирование систем навигационного обеспечения освоения и эксплуатации нефтегазовых месторождений на арктическом шельфе;

производство морских инженерных изысканий в обеспечение проектирования и строительства подводных газопроводов и линий связи;

производство морских инженерных изысканий в обеспечение проектирования портов и отдельных гидротехнических сооружений;

проектирование средств навигационного оборудования и системы путей движения на акватории Финского залива.

Основные результаты работ Института в этой области:

технический проект системы навигационного обеспечения морских и воздушных перевозок для нефтяного месторождения “Приразломное” по заказу компании “ГИПРОСПЕЦГАЗ”;

инженерно-гидрографические изыскания в обеспечение строительства волоконно-оптической системы связи на Черном море по заказу компании “ГИПРОСВЯЗЬ”;

инженерно-гидрографические изыскания для ТЭО строительства подводного газопровода Россия-Турция через Черное море (проект “Голубой поток”) по заказу компании NeSA (Голландия);

проект буксировки МЛСП “Приразломная” по заказу компании Brown & Root (США);

инженерно-гидрографические изыскания для проектирования и рабочий проект системы путей движения и средств навигационного оборудования на морских подходах к порту Усть-Луга по заказу АО “МОРНИИПРОЕКТ”;

участие в ТЭО строительства нефтеналивного терминала в Финском зал. по заказу компании NESTE (Финляндия);

камеральные инженерные изыскания на основе фондовых материалов по уточнению трасс Северо-Европейского газопровода на акватории Финского зал. по заказу компании North Transgas Oy (Финляндия);

морские инженерные изыскания по трассам Северо-Европейского газопровода на акватории Финского зал. по заказу компании North Transgas Oy (Финляндия) и техническим требованиям компании Geoconsult AS (Норвегия).

Ряд из указанных проектов имеют важное государственное значение, от успешного выполнения которых во многом зависит экономика государства на длительную перспективу. Например, разработка нефтегазовых месторождений на арктическом шельфе Росси даст мощный импульс всей промышленности Северо-Запада страны (в т.ч. предприятиям военно-промышленного комплекса). Здесь предполагается создание около 200 тыс. новых рабочих мест. Переключение на Арктику основных экспортных потоков энергоресурсов снизит политическую уязвимость российского транспорта углеводородов.

Строительство Северо-Европейского газопровода обеспечит возрастающую энергоемкость рынка государств Западной Европы газом Штокмановского месторождения в Баренцевом море и т.д. Система навигационно-гидрографического и гидрометеорологического обеспечения нефтегазовых месторождений имеет ряд принципиальных особенностей, обусловленных тем, что:

основные элементы инфраструктуры промыслов размещаются в районах интенсивного судоходства, рыболовства, оперативной деятельности ВМФ и других видов ВС;

для районов промыслов характерна сложная навигационно-гидрографическая и гидрометеорологическая обстановка, отечественный и мировой опыт решения целого ряда задач навигационного обеспечения для этих условий отсутствует;

районы промыслов недостаточно изучены в навигационно-гидрографическом и гидрометеорологическом отношении как в части обеспечения безопасности мореплавания и полетов воздушных судов, так и в части обеспечения проектирования гидротехнических сооружений;

вся деятельность промысла базируется на заданной регулярности смены буровых вахт, снабжения стационарных морских установок морским и воздушным путем и транспортировки опасных грузов.

Указанные особенности предопределили необходимость поиска новых организационно-технических решений, ряд которых уже успешно внедрен в практику.

Перспективная система НГГМО на арктическом шельфе будет включать в себя ряд функциональных подсистем:

обеспечения навигационной безопасности и управления морским и воздушным движением;

обеспечения безопасности и расчетных режимов функционирования технологических комплексов в различных гидрометеорологических условиях;

сопряжения с автоматизированными комплексами управления месторождений.

Основой системы НГГМО являются отечественные технические средства, которые в полной мере способны обеспечить реализацию требований законодательства РФ и международных организаций к навигационному обеспечению морских и воздушных перевозок.

Участвуя в морских изысканиях по проектированию подводных трубопроводов, Институт разработал уникальную технологию камеральной обработки фондовых материалов и оптимизации трасс натурных исследований. Накопленный опыт натурных исследований свидетельствует о том, что потенциал военной навигации, гидрографии и океанографии обеспечивает их выполнение по самым строгим международным требованиям стандартов качества.

Государственный научно-исследовательский навигационно-гидрографический институт открыт для сотрудничества с отечественными и зарубежными партнерами.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/

Античная программа построения наук

Построение правил (норм) мышления, а также задание основных «кирпичей» («начал»), из которых можно было строить «здание» подлинного мира создало новую интеллектуальную ситуацию, а именно, привело античных философов к необходимости решать серию не менее сложных задач. Дело в том, что с точки зрения «начал» и правил мышления все ранее полученные знания и представления нуждались в переосмыслении и чтобы соответствовать этим началам и правилам, должны были быть получены заново. Конкретно в переосмыслении нуждались знания, заимствованные греками от египтян и шумер (математические и астрономические), знания, полученные самими греками (софистами и натурфилософами) в ходе рассуждений, наконец, собственные и заимствованные с Востока мифологические и религиозные представления. Все эти знания и представления воспринимались как «темное», «запутанное» познание подлинного мира. Чтобы получить о нем правильное, ясное представление, сначала необходимо было выбрать некоторую область знаний и представлений (область бытия) и критически отнестись к этим полученным ранее знаниям и представлениям, при этом нужно было отбросить ложные и абсурдные знания и представления и оставить правдоподобные. Следующий шаг – нахождение (построение) «начал», соответствующих данной области бытия. По сути, эти «начала» задавали исходные идеальные объекты и операции: область знаний и доказательств, опирающиеся на эти начала, и называли «наукой». Последний шаг – действия с идеальными объектами (по форме это выливалось в доказательства и решения «проблем»): сведение более сложных, еще не описанных в науке идеальных объектов к более простым, уже описанным. Действия с идеальными объектами подчинялись, с одной стороны, правилам мышления (т.е. логике), с другой – отвечали строению «начал» (т.е. онтологии). В ходе разворачивания и построения наук уточнялись уже известные правила мышления и начала и, если это было необходимо, создавались новые.

Параллельно с этим процессом складывается и психологическая сторона научного мышления. Усвоение способов оперирования с выражениями типа «А есть В», следование правилам мышления, обоснование и формулирование начал доказательства и тому подобные моменты способствовали образованию целого ряда новых психологических установок. Прежде всего формируется установка на выявление за видимыми явлениями того, что есть на самом деле. («Проницательность, – пишет Аристотель, – есть способность быстро найти средний термин. Например, если кто-либо видит, что против солнца луна всегда светится, он сразу же понимает, почему это так, именно вследствие освещения луны солнцем… если опадают листья или наступает затмение, то есть ли причина затмения или опадания листьев. Например, если первый случай имеет место, то причина в том, что дерево имеет широкие листья, а причина затмения – в том, что земля стала между солнцем и луной» [9, c. 248, 281]). Здесь свечение луны или затмение – то, что лежит на поверхности чувств, а освещение луны солнцем и расположение земли между солнцем и луной – то, что есть на самом деле, т. е. научное знание и причина.

Другая установка научного мышления – способность удивляться и изумляться полученному знанию или выясненной причине (началу). Это удивление и изумление как момент мудрости носило остаточный сакральный характер. Открытие знания или причины было делом божественного разума и поэтому вызывало изумление. С этим же тесно связана и способность искать доказательство и рассуждение, дающие знание или же позволяющие уяснить причину. Поскольку для построения доказательства или рассуждения, как правило, необходимо построить цепочку связанных между собой выражений типа «А есть В», формировалась также способность поиска правильного действия в сфере идеальных объектов и теоретических знаний, без опоры на эмпирические знания.

Важной способностью и ценностью становится и желание рассуждать правильно, следовать правилам истинного мышления, избегать противоречий, а если они возникали – снять их. На основе перечисленных установок и связанных с ними переживаний, которые рассматривались как наслаждение («Если поэтому так хорошо, как нам – иногда, богу – всегда, то это – изумительно…»), а также самой деятельности мышления (получение в рассуждении и доказательстве новых знаний, уяснение причин, следование правилам мышления и т.д.), постепенно складывается античная наука. Ее характер определяется также осознанием научного мышления (ума, разума, науки) как особого явления среди других (мышление и чувственное восприятие, наука и искусство («технэ»), знание и мнение, софизмы и доказательства и т.д.). В целом, как мы уже отмечали, вся работа воспринималась как познание подлинного мира, конечная же цель подобного познания – уподобление Творцу, что вело к бессмертию (по Платону) и высшему наслаждению (по Аристотелю). Однако переоценивать эти обосновывающие и замыкающие теологические моменты было бы неправильным, также как и недооценивать.

Главное было в другом: на сцену истории вышло рациональное научное мышление. Именно оно стало главной пружиной, обеспечивающей развитие античной культуры. В античности всегда существовали два культурных начала – религиозно-мифологические представления, соответствующие культуре древних царств, и философско-научные (в античном понимании философии и науки). Но роль второго начала была ведущей и постоянно возрастала, именно под влиянием крепнущих и усложняющихся философско-научных представлений происходило переосмысление не только религиозно-мифологических, но и всех прочих представлений в сфере античного «производства», искусства, быта. Интересно, что в отличие от русской культуры два начала античной культуры – одно выражающее традиции и старину, а другое – новации и современность, не только не отрицали друг друга, но скорее наоборот, находились в культурном симбиозе, обеспечивающем органическое развитие античной культуры. Греческий гений нашел изумительное решение: представить новое, современное как рожденное из старого, уходящее в него корнями. В известном мифе о рождении Афины Паллады, вышедшей из головы Зевса, роль старой религиозно-мифологической культуры олицетворяет Зевс (он стоит во главе пантеона богов, характерных для культуры древних царств), а сама Афина – покровительница философов и ученых, богиня мудрости – символизирует новую рациональную, философско-научную культуру. Но важно, что Афина Паллада – это также любимая дочь Зевса, воплощение его мудрости (она вышла прямо из головы Зевса в полном облачении и доспехах), и в то же время Афина Паллада не менее могущественна, чем сам Зевс.

Понимание техники

Напомним, что античное «технэ» – это не техника в нашем понимании, а все, что сделано руками (и военная техника, и игрушки, и модели, и изделия ремесленников и даже произведения художников). В старой религиозно-мифологической традиции изготовление вещей понималось как совместное действие людей и богов, причем именно боги творили вещи, именно от божественных усилий и разума вещи получали свою сущность. В новой, научно-философской, традиции еще нужно было понять, что такое изготовление вещей, ведь боги в этом процессе уже не участвовали. Философы каждый день могли наблюдать как ремесленники и художники создавали свои изделия, однако обычное для простого человека дело в плане философского осмысления было трудной проблемой. И вот почему. Античная философия сделала предметом своего анализа прежде всего науку (аристотелевское episteme – достоверное знание). Античные «начала» и «причины» – это не столько модели действительности, сколько нормы и способы построения достоверного (научного) знания. Соответственно весь мир (и создание вещей в том числе) требовалось объяснить сквозь призму знания, познания и науки. У Платона есть любопытное рассуждение [56, Х 595D]. Он говорит, что существуют три скамьи: идея («прообраз») скамьи, созданная самим Богом, копия этой идеи (скамья, созданная ремесленником) и копия копии – скамья, нарисованная живописцем. Если для нашей культуры основная реальность – это скамья, созданная ремесленником, то для Платона – идея скамьи. И для остальных античных философов реальные вещи выступали не сами по себе, а в виде воплощений «начал» и «причин». Поэтому ремесленник (художник) не творил вещи (это была прерогатива бога), а лишь выявлял в материале и своем искусстве то, что было заложено в природе. При этом сама природа понималась иначе, чем в Новое время.

«Природа, – говорит Аристотель, – есть известное начало и причина движения и покоя для того, чему она присуща первично, по себе, а не по совпадению» [6, с. 23]. Под природой понималась реальность, позволяющая объяснить изменения и движения, происходящие сами собой («естественные» изменения, как стали говорить потом в Новое время), а не в силу воздействия человека. Поскольку источником изменений, происходящих сами собой, в конечном счете мог быть только бог, природа мыслилась одновременно и как живое, органическое и сакральное целое. Например, Небо у Аристотеля – это и небо, и источник всех изменений и движений, и перводвигатель, как причина этих изменений, а также божество, созерцающее (мыслящее) само себя. Следуя выработанному им методу – установления начал рассуждения (родов бытия) и определения иерархии этих начал (от первых, самых общих, ко вторым, менее общим), Аристотель ищет самое первое начало и источник всех наблюдаемых человеком движений и изменений. Именно такое начало он и называет «природой». Поскольку самодвижение Аристотель считал не существующим, зато всегда различал движущее и движимое, он приходит к идее неподвижного «перводвигателя»: «Необходимо должно существовать нечто вечное, что движет как первое… и должен существовать первый неподвижный двигатель» [6, с. 153]. Далее Аристотель, апеллируя к тому, что в природе движение существовало всегда, доказывает следующее положение: «…первый двигатель движет вечным движением и бесконечное время. Очевидно, следовательно, что он неделим, не имеет ни частей, ни какой-либо величины» [6, с. 168-171]. Что же может быть источником всех движений и изменений, быть неподвижным, не иметь ни частей, ни величины, двигать вечным движением и бесконечное время? Ответ, как известно, Аристотель дает неожиданный и парадоксальный: первый двигатель – это божественный разум (Единое), живое деятельное существо, бытие которого есть «мышление о мышлении», т.е. рефлексия. [См.: 5, с. 5, 211; 6, с. 153, 171]. Итак, природа по Аристотелю – это первое начало движения и божественный разум («предмет желания и предмет мысли, они движут (сами) не находясь в движении»). Именно бог вложил в природу прообразы (идеи, сущности) всех вещей и изделий. Если человек, занимаясь наукой, узнавал «начала» и «причины» вещей, т.е. прообразы их, он мог затем и создать (выявить в материале) соответствующие вещи. Но лишь постольку, поскольку они были сотворены богом и помещены в природу в виде «начал» и «причин».

Итак, с точки зрения Платона, человек создает некоторую вещь, подражая ее идее, причем идею создал Творец. Но что значит подражать идее? Это было не очень понятно. По Платону получалось, что относительно философского познания, ведущего от вещей к идеям, изготовление вещей, уводящее от идей к вещам, является обратной операцией, а, следовательно, по сравнению с философским занятием делом, нестоящим настоящих усилий. Ценным, ведущим к Благу, считал Платон, является только достижение бессмертия, а это предполагало жизнь философией и наукой. Решение прямой задачи считалось занятием благородным, поскольку приближало человека к подлинному бытию, а решение обратной – занятием низким, так как удаляло человека от этого бытия. В представлениях античных мыслителей можно отметить известную двойственность, противоречивость. С одной стороны, они не отрицали значения научных знаний (особенно арифметики и геометрии) для практики и техники (искусства). «При устройстве лагерей, занятия местностей, – пишет Платон, – стягивания и развертывания войск и различных других военных построениях как во время сражения, так и в походах, конечно, скажется разница между знатоком геометрии и тем, кто ее не знает». С другой же стороны, это значение несравнимо с тем, которое имеет научное знание как чистое созерцание божественного разума или блага. Продолжая, Платон уточняет: «Но для этого было бы достаточно какой-то незначительной части геометрии и счета. Надо, однако, рассмотреть преобладающую ее часть, имеющую более широкое применение: направлена ли она к нашей цели, помогает ли она нам созерцать идею блага» [56, с. 526d-e].

А вот как рассуждает Аристотель. В «Метафизике», сравнивая людей «опытных», однако не знающих науки, с людьми и опытными, и знакомыми с наукой, он пишет следующее: «В отношении к деятельности опыт, по-видимому, ничем не отличается от искусства, напротив, мы видим, что люди, действующие на основе опыта, достигают даже большего успеха, нежели те, которые владеют общим понятием, но не имеют опыта… Если кто поэтому владеет общим понятием, он не имеет опыта… и общее познает, а заключенного в нем индивидуального не ведает, такой человек часто ошибается… Но все же знание и понимание мы приписываем скорее искусству, чем опыту, и ставим людей искусства (дословно «техников» – авт.) выше по мудрости, чем людей опыта, ибо мудрости у каждого имеется больше в зависимости от знания: дело в том, что одни знают причину, а другие нет» [5, с. 20]. Позиция явно двойственная: с одной стороны, вроде бы техники, вооруженные наукой (знанием причин), должны действовать эффективнее людей чистого опыта, с другой – они ошибаются чаще их.

Здесь есть, как мы уже говорили, своя логика. Ведь что такое техническое действие и технические изделия с точки зрения античных мыслителей? Это природное явление – изменение, порождающее вещи. Но и то и другое (и изменение и вещи) не принадлежат идеям или сущностям, которые изучает наука. По Платону, изменение (возникновение), происходящее внутри технического действия, – не бытие («есть бытие, есть пространство и есть возникновение»), а вещи – не идеи, а всего лишь копии идей. Для Аристотеля бытие и вещи также не совпадают, а изменение есть «переход из возможного бытия в действительное». В последнем случае изменение получает осмысленную трактовку и, что важно, сближается с представлением о деятельности.

Аристотель, вообще, как известно, отрицавший платоновскую концепцию идей, тем не менее пытался, как мы отмечали выше, понять, что такое создание вещей, исходя из предположения о том, что в этом процессе важная роль отводится познанию и знаниям. Его рассуждение, как мы помним, таково: если известно, что болезнь представляет собой то-то (например, неравномерность), а равномерность предполагает тепло, то, чтобы устранить болезнь, необходимо нагревание. Познание и мышление – это, по Аристотелю, движение в знаниях, а также рассуждение, которое позволяет найти последнее звено (в данном случае тепло), а практическое дело, наоборот, – движение от последнего звена, опирающееся на знания и отношения, полученные в предшествующем рассуждении. Это и будет, по Аристотелю, создание вещи. Для современного сознания в этом рассуждении нет ничего особенного, все это достаточно очевидно. Не так обстояло дело в античные времена. Связь деятельности по созданию вещей с мышлением и знаниями была не только не очевидна, но, напротив, противоестественна. Действие – это одно, а знание – другое. Потребовался гений Аристотеля, чтобы соединить эти две реальности.

Созданная Аристотелем поистине замечательная конструкция действия, опирающегося на знание и мышление, предполагает, правда, что знания отношений, полученные в таком мышлении, снимают в себе в обратном отношении практические операции. Действительно, если тепло есть равномерность, то предполагается, что неравномерность устраняется действием нагревания. Но всегда ли это так? В ряде случаев да. Например, анализ античной практики, которая стала ориентироваться на аристотелевское решение и конструкцию практического действия, показывает, что были по меньшей мере три области, где знания отношений, полученных в научном рассуждении, действительно, позволяют найти это последнее звено и затем выстроить практическое действие, дающее нужный эффект. Это были геодезическая практика, изготовление орудий, основанных на действии рычага, и определение устойчивости кораблей в кораблестроении. При прокладке водопровода Эвпалина, который копался с двух сторон горы, греческие инженеры, как известно, использовали геометрические соображения (вероятно, подобие двух треугольников, описанных вокруг горы и измерили соответствующие углы и стороны этих треугольников; одни стороны и углы они определяли на основе измерений, а другие определяли из геометрических отношений). Аналогично Архимед, опираясь на закон рычага (который он сам вывел), определял при заданной длине плеч и одной силе другую силу, т.е. вес, который рычаг мог поднять (или при заданных остальных элементах определял длину плеча). Сходным образом (т.е. когда при одних заданных величинах высчитывались другие) Архимед определял центр тяжести и устойчивость кораблей. Можно заметить, что во всех этих трех случаях знания отношений моделировали реальные отношения в изготовляемых вещах.

Но не меньше, а скорее больше было других случаев, когда знания отношений не могли быть рассмотрены как модель реальных отношений в вещах. Например, Аристотель утверждал, что тела падают тем быстрее, чем больше весят, однако сегодня мы знаем, что это не так. Опять же Аристотель говорил, что нагревание ведет к выздоровлению, но в каких случаях? Известно, что во многих случаях нагревание усугубляет заболевание. Хотя Аристотель и различил естественное изменение и создание вещей и даже ввел понятие природы, он не мог понять, что моделесообразность знания практическому действию как-то связана с понятием природы. Впрочем, здесь нет ничего удивительного, природа и естественное понимались в античности не так, как в культуре Нового времени. Естественное просто противопоставлялось искусственному, т.е. сделанному или рождающемуся самостоятельно. Природа понималась как один из видов бытия наряду с другими, а именно как такое «начало, изменения которого лежат в нем самом». Природа не рассматривалась как источник законов природы, сил и энергий, как необходимое условие инженерного действия. В иерархии начал бытия природе отводилась хотя и важная роль (источника изменений, движения, самодвижения), но не главная. Устанавливая связь действия и знания, Аристотель апеллировал не к устройству природы, а к сущности деятельности. В результате полученные в античности знания и способы их использования по Аристотелю только в некоторых случаях давали благоприятный, запланированный эффект. Вероятно, поэтому гениальное открытие Аристотеля смогли удачно освоить и использовать (да и то в отдельных областях) только отдельные, исключительно талантливые ученые-инженеры, например Эвдокс, Архит, Архимед, Гиппарх. (К тому же многие из них всегда помнили наставления Платона, утверждавшего, что занятие техникой вообще уводит от идей и неба, затрудняя путь к бессмертию). Подавляющая же масса античных техников действовали по старинке, т.е. рецептурно, большинство из них охотнее обращались не к философии, а к магическим трактатам, в которых они находили принципы, вдохновляющие их в практической деятельности. Например, такие: «Одна стихия радуется другой», «Одна стихия правит другой», «Одна стихия побеждает другую», «Как зерно порождает зерно, а человек человека, так и золото приносит золото» [35, с. 116, 127].

По происхождению эти принципы имели явно мифологическую природу (пришли из архаической культуры), однако в античной и средневековой культурах им был придан более научный (естественный) или рациональный (рецептурный) характер. Поэтому речь идет уже не о духах или богах и их взаимоотношениях, а о стихиях, их родстве или антипатиях, о якобы естественных превращениях [99, с. 76-77]. Техники, ставшие на подобный путь, отчасти возвращаются и к принципу единства знания и действия (бытия). В их рецептах без противоречий (для их сознания) перемежаются описания реальных технологических действий и магических ритуальных актов. Что для Дильса выглядит «адской кашей», античный или средневековый техник рассматривает как знание-рецепт. Магические формулы дают смысловую основу для практических (технологических) действий, практические действия поддерживают магическую реальность.

Однако помимо техников, не отличавшихся от ремесленников, в античной культуре, как мы уже отмечали, действовали пусть и редкие фигуры ученых-техников (предтечи будущих инженеров и ученых-естественников). Евдокс, Архит, Архимед, Гиппарх, Птолемей, очевидно, не только хорошо понимали философские размышления о науке и опыте, мудрости и искусстве (технике), но и, несомненно, применяли некоторые из философских идей в своем творчестве. Ведь в той или иной мере и Платон, и Аристотель установили связь идей (сущностей) и вещей, а следовательно, науки и опыта. Другое дело, что, как правило, реализация этой связи в технике не фиксировалась.

Рассмотрим этот процесс несколько подробнее. Г.Дильс в ставшей уже классической работе «Античная техника» пишет: «Исходная величина, которую древние инженеры клали в основу при устройстве метательных машин – это калибр, т.е. диаметр канала, в котором двигаются упругие натянутые жилы, с помощью которых орудие заряжается (натяжение) и стреляет. …инженеры признавали, по словам Филона, наилучшей найденную ими формулу для определения величины калибра К=1,13х100, т.е. в диаметре канала должно быть столько дактилей, сколько единиц получится, если извлечь кубический корень из веса каменного ядра (в аттических минах), помноженного на 100, и еще с добавкой десятой части всего полученного результата. И эта исходная мера должна быть пропорционально выдержана во всех частях метательной машины» [35, с. 26-27]. Перед нами типичный инженерный расчет, только он опирается не на знания естественных наук, а на знания, полученные в опыте, и знания математические (теорию пропорций и арифметику). Подобный расчет мог быть использован также и для изготовления метательных машин (он выступал бы тогда в роли конструктивной схемы, где указаны размеры деталей и элементов).

Отличие этого этапа формирования науки от шумеро-вавилонского принципиально: в греческой математической науке знание отношений, используемых техниками, заготовлялось, так сказать, впрок (не сознательно для целей техники, а в силу автономного развития математики). Теория пропорций предопределяла мышление техника, знакомясь с математикой, проецируя ее на природу и вещи, он невольно начинал мыслить элементы конструкции машины, как бы связанными этими математическими отношениями. Подобные отношения (не только в теории пропорций, но и в планиметрии, а позднее и в теории конических сечений) позволяли решать и такие задачи, где нужно было вычислять элементы, недоступные для непосредственных измерений (например, уже отмеченный известный случай прокладки водопровода Эвпалина).

Одно из необходимых условий решения таких задач – перепредставление в математической онтологии реального объекта. Если в шумеро-вавилонской математике чертежи как планы полей воспринимались писцами в виде уменьшенных реальных объектов, то в античной науке чертеж мыслится как бытие, существенно отличающееся от бытия вещей (реальных объектов). Платон, например, помещает геометрические чертежи между идеями и вещами в область «геометрического пространства». Аристотель тоже не считает геометрические чертежи (и числа) ни сущностями, ни вещами: он рассматривает их как мысленные конструкции, некоторые свойства, абстрагируемые от вещей. С этими свойствами оперируют, как если бы они были самостоятельными сущностями, и затем смотрят, какие следствия проистекают из этого [25, с. 56, 352-358].

Можно догадаться, что подобные философские соображения как раз и обеспечивали возможность перепредставления реальных объектов как объектов математических (т.е. возможность описания реальных объектов в математической онтологии).

«Техническая теория» в рамках античной науки

Переход от использования в технике отдельных научных знаний к построению своеобразной античной «технической науки» мы находим в исследованиях Архимеда. Но отдельные предпосылки этого процесса можно найти и в самой античной математике. Например, в «Началах» Евклида нетрудно заметить группировку теорем (положений), которая вполне схожа с группировкой технических знаний. (В технических теориях, как известно, описываются классы однородных идеальных объектов – колебательные контуры, кинематические цепи, тепловые и электрические машины и т.д.). Евклид объединяет математические знания, описывающие классы однородных объектов, в отдельные книги.

Именно в античной математике (в работах до Евклида и в его «Началах») была впервые применена и отработана сама процедура сведения и преобразования одних идеальных объектов (фигур, еще не описанных в теории) к другим идеальным объектам (фигурам, описанным в теории). В ходе таких преобразований получались знания отношений («равно», «больше», «меньше», «подобно», «параллельно»). В дальнейшем, как известно, эти знания были использованы в фундаментальных науках и параметризованы, т.е. отнесены к связям параметров природных, реальных объектов. Наконец, именно в античной геометрии были отработаны две основные процедуры теоретического рассуждения: прямая – доказательство геометрических положений, и обратная – решение проблем. Эти две процедуры являются историческим эквивалентом современной теоретической постановки и решения в технических науках задач «синтеза – анализа».

Более явно отдельные элементы технического мышления могут быть прослежены в античной астрономии. Конечная прагматическая ориентация теоретической астрономии не вызывает сомнений (предсказание лунных и солнечных затмений, восхода и захода планет и луны, определение долготы и широты и т.п.). Но совсем не очевидно, что эта ориентация может быть сближена с технической ориентацией, ведь человек вроде бы непричастен к ходу небесных явлений. Тем не менее такое сближение возможно.

В определенном смысле все объекты античной астрономии могут быть отнесены к однородным объектам. На эту мысль наводит единообразная форма их моделей – геометрических изображений небесных сфер и эпициклов. Идеальные объекты, представленные в этих моделях, формируются точно так же, как идеальные объекты технических наук, т.е. складываются в ходе схематизации и онтологизации процедур сведения одних теоретически представленных небесных явлений к другим. (Первоначально эти явления описывались в родственных «фундаментальных теориях» – арифметике, геометрии, теории пропорций). Аналогично этому в античной теоретической астрономии, вероятно, впервые была отработана процедура получения отношений между параметрами изучаемого в теории реального объекта.

Первоначально исходные параметры геометрических моделей теоретической астрономии заимствовались непосредственно из таблиц, фиксирующих ступенчатые и зигзагообразные функции. Эти таблицы греческие астрономы получили от вавилонян [50]. Позднее греческие астрономы стали производить собственные измерения, ориентируясь уже на новые, «тригонометрические» модели, фиксирующие небесные явления, а также на требования, возникающие в процессе преобразования этих моделей (в Новое время эта процедура была перенесена Галилеем в механику и уже в XIX в. – из естествознания в технические науки).

Если небесные тела и их траектории может создать, сотворить только Бог (главным же образом они мыслятся как природные, космические явления), то строительство кораблей – всецело дело рук человека, искусного техника. С этой точки зрения крайне интересные случаи использования научных знаний в технике демонстрирует работа Архимеда «О плавающих телах». По сути, это – вариант «технической науки до технической техники», однако представленный в форме античной теории, из которой изгнано всякое упоминание об объектах техники (кораблях).

Действительно, работа построена по всем канонам античной науки: формулируется аксиома, на основе которой доказываются теоремы, при доказательстве последующих теорем используется знание предыдущих. В тексте работы не приведены эмпирические знания, описания наблюдений или опытов; идеальные объекты – идеальная жидкость и погружены в нее тела – не противопоставляются реальным жидкостям и телам. Вообще, если термины «жидкость» и «тело» не относить к реальным объектам, а связывать только с идеальными объектами и процедурами развертывания теории, то науку, которую построил Архимед, по способу описания нельзя отличить от математической теории «Начал» Евклида. Тем не менее можно показать, что Архимед при построении своей теории использовал эмпирические знания о реальных жидкостях и телах и сам его метод доказательства существенно отличается от математического. Рассмотрим оба эти момента подробнее.

Анализ формулировок некоторых теорем, содержащихся в этой работе, например: «…тело, более легкое, чем жидкость, будучи опущено в эту жидкость, не погружается целиком, но некоторая часть его остается над поверхностью» [10, с. 330], – позволяет утверждать, что они получены в ходе измерений при сопоставлении реальных объектов с общественно-фиксированными эталонами. Результаты сопоставления фиксировались затем в знаковых моделях (числах) или чертежах. В данном случае можно предположить, что осуществлялись два рода сопоставлений: взвешивание тел и жидкости и определение положения тел относительно поверхности жидкости (тело выступает над поверхностью, полностью погружено в жидкость, опускается «до самого низа» и т.д.).

Отличие доказательства, принятого в этой работе, от математического можно проследить при анализе ссылок. Первое положение Архимеда («если поверхность, рассекаемая любой плоскостью, проходящей через одну точку, всегда дает в сечении окружность круга с центром в той самой точке, через которую проводятся секущие плоскости, то эта поверхность будет шаровой» [10, с. 228]) является чисто математическим и опирается при доказательстве на математическое знание о равенстве радиусов шара. При доказательстве второго положения («поверхность всякой жидкости, установившейся неподвижно, будет иметь форму шара, центр которого совпадает с центром Земли» [10, c. 228]) используются не только первое положение, но также аксиома не математическая по своей природе («предположим, что жидкость имеет такую природу, что из ее частиц, расположенных на одинаковом уровне и прилегающих друг к другу, менее сдавленные выталкиваются более сдавленными, и что каждая из ее частиц сдавливается жидкостью, находящейся под ней по отвесу, если только жидкость не заключена в каком-нибудь сосуде и не сдавливается еще чем-нибудь» [10, с. 228]). Кроме того, в этом доказательстве Архимед, не оговаривая, использует положение о равенстве давления частиц жидкости, расположенных на одинаковом расстоянии от центра Земли. Это положение, физическое по своей сути, позволяет Архимеду утверждать, что частицы жидкости, расположенные на одинаковом расстоянии от центра, не придут в движение (отсюда следует, что частицы покоящейся жидкости лежат на одинаковом расстоянии от центра Земли и, следовательно, поверхность такой жидкости имеет форму шара с центром, совпадающим с центром Земли). Таким образом, доказательство второго положения (и, как показывает анализ, всех последующих) включает две группы ссылок: на математические и физические положения (аксиому, или скрытое, или ранее доказанное положение). От физических положений в этих доказательствах Архимед переходит к определенным математическим положениям и наоборот. В результате в каждом доказательстве строится новое физическое положение (знание), включающее в себя определенные математические соотношения, доказанные в математике.

При доказательстве всех своих положений Архимед использует сложные чертежи, изображающие жидкость и погруженные в нее тела. Именно к этим чертежам относятся и математические, и физические положения (знания). На чертежах Архимед демонстрирует различные преобразования идеальных объектов – геометрических фигур и тел, а также идеальной жидкости, в которую погружены правильные тела, и переходит от математических идеальных объектов к физическим. Эти геометрические тела в практике кораблестроения используются как модели разрезов (сечений) кораблей. Собственно говоря, вся теория Архимеда в практическом отношении направлена на выяснение «законов» устойчивости кораблей (переменным параметром в данном случае является форма сечения).

Чем же отличается «техническая» наука Архимеда от современных технических наук классического типа? Казалось бы, и там и тут – реальное обращение к объектам техники и теоретическое описание закономерностей их строения и функционирования. И там и тут налицо применение для этих целей математического аппарата. И там и тут дело не ограничивается лишь реальными объектами техники, изучаются также случаи, мыслимые лишь теоретически, т.е. те, которые конструируются на уровне идеальных объектов, но не воплощены еще в техническом устройстве (опережающая роль науки). Отличие все-таки принципиальное – у Архимеда нет специального языка технической теории, специфических для технической науки онтологических схем и понятий. Сцепление разных языков в его работе достигается за счет онтологической схемы (чертежей), которая еще не превратилась в специфическое, самостоятельное средство научно-технического мышления (как, скажем, позднее, в конце XIX – начале XX веков это произошло со схемой колебательного контура, кинематического звена, четырехполюсника и т.п.).

Завершая анализ техники античной культуры, нужно отметить, что рациональное, философско-научное мышление оказало определенное влияние и на развитие античной технологии. В основе технологического мышления, как правило, лежат рациональные формы и впервые в античной философии и науке для развития технологии формируются адекватные формы осознания. Другой момент – обострившееся под влиянием философии и науки зрение к природным явлениям и эффектам. Развитие наук о равномерном движении, небе, душе, музыке, государстве, плавающих телах и ряд других позволило античным техникам подменить ряд новых природных эффектов и продвинуть вперед технику и технологию в соответствующих областях – строительстве военных машин и кораблей, создании астрономических приборов и музыкальных инструментов, моделировании движений небесных сфер и планет, изобретении механических и водяных игрушек, искусстве управления государством и т.п.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.philosophy.ru/

Роберт Бартини

А. Кудрявцев

В далеком уже 1982 году, я попал в Институт истории естествознания и техники на торжественное заседание, посвященное памяти авиаконструктора, о котором до этом слышал очень мало. В небольшой институтский зальчик набилось довольно много народу, в основном людей пожилых, но явно не флегматичных.

Оказалось, что Роберт Бартини создал много удивительных самолетов, а еще большее количество конструкций ему воплотить в металле не удалось. Но и они, судя по высказываниям выступавших, оставили след в авиастроении.

Уже одно из первых выступлений показало, что в данном случае все очень интересно и в плане методологическом.

Очень пожилой на вид человек почти кричал с трибуны:

«Мы, ученики Бартини, люди, которым выпало счастье и доверие узнать о его методе, должны сохранять его и нести его другим людям».

Это походило на то, что можно было услышать на собраниях ТРИЗовцев. Но метода Бартини я не знал (а ведь тогда мне казалось, что я уже знал все методы.)

Постепенно становилось все горячее. В зале были не только сторонники, но и противники авиаконструктора. Интересно было наблюдать, как пожилые люди, забыв о своих сединах, ссорились друг с другом, вновь переживая события тридцатых, сороковых, пятидесятых годов. Особенно запомнился мне один технолог (по виду древний пенсионер, но как известно технологи, как и конструкторы не бывают «бывшими»), который метал громы и молнии, в красках рассказывая как Бартини заставлял его наладить выпуск цельнотянутых труб, имеющих по длине переменную толщину стенки и переменный же диаметр. Вывод его выступления был таков — с такими трубами любой конструктор мог бы спроектировать самолет будущего, попробовал бы ваш Бартини сделать что нибудь приличное на обычных материалах….

В зале поднялся страшный крик. Стало понятно, что сторонников Бартини в зале оказалось больше и постепенно порядок был восстановлен. Но от такого живого проявления эмоций и чувств показалось любопытным выяснить, над чем же ломали копья все эти люди, какие ценности отстаивали.

После заседания мы с Игорем Куликовым подошли к тому выступавшему, который говорил о необходимости крепить и передавать дальше наследство Бартини, и напросились на встречу.

Иосиф Берлин долгое время был заместителем Бартини. Его квартира в районе метро Кузьминки стала на некоторое время местом паломничества моего и Игоря Куликова. Он много знал и потому постоянно отвлекался, но все отвлечения были страшно интересны сами по себе. (Так, например, он мог рассказать о том, как студентом подрабатывал у Туполева вместе с Сережей Королевым — чертили плазы. И как строго покрикивал на них Туполев. Или как он учился в абсолютно промерзших аудиториях и как при этом студенты бегали вечерами в также нетопленную Консерваторию. И мы ему верили, потому что видели его глаза).

Берлин рассказал удивительные вещи и показал удивительные документы. Но самым удивительным был тот задор, с которым он рассказывал о Бартини. Видно было, что след в его жизни этот человек оставил яркий и навсегда.

Держал я в руках неизданную книгу Бартини — его автобиографическую повесть «Цепь». Когда мы с Куликовым попросили книгу для копирования нам было отказано (вдруг потеряете). На предложение оставить в залог партбилеты, сидящий напротив старик посмотрел на нас ясным взглядом человека, которому уже нет нужды притворяться и искать замену выражению: «молодые люди, это всего лишь две картонки. И они абсолютно ничего не стоят по сравнению с этой книгой». Мы поняли, что ценность произведения для него абсолютна. Листать было бесполезно, пакет был страниц на 300, удалось пробежать глазами только первые главы.

Гораздо интереснее было продолжать слушать хозяина квартиры…

Итог этих бесед — по мнению И. Берлина у Бартини был свой метод решения задач. Он не был зафиксировн письменно, но из многолетних наблюдений нашему рассказчику было совершенно ясно — метод был. Он базировался на использовании в связке диалектики и математики. Будучи очень образованным человеком, Бартини широко использовал математику для анализа ситуации и «ожидал этого от других». Он постоянно указывал подчиненным на необходимость мыслить диалектически, подчеркивал практическую важность этого. Для него не было неприступных задач. Использовался аппарат противоречий (термин дан в нашей трактовке), однако не в выявлении пары улучшающихся и ухудающихся признаков, а соединением довольно больших групп факторов, разнородно влияющих на важные потребительские характеристики проектируемой машины.

Бартини требовал от подчиненных, чтобы они могли ответить на следующий вопрос: представьте себе, что у вас есть абсолютно прочный материал, невесомый и обладающий полным набором всех необходимых свойств. Представьте, что есть любое количество энергии и не думайте пока, как она появилась там, где это нужно. И теперь ответьте, чего вы хотите, что должно произойти?

Бартини учил, что разработчик, конструктор должен играть с Природой в шахматы, держа в кармане пешку. Он высказывал примерно такую мысль: если игрок будет иметь право один раз поставить на любую клетку поля свою пешку, он обязательно выиграет. В шахматах такое запрещено, а в технике — разрешено. Но разработчик должен знать, что и куда поставить, должен готовить ситуацию к этому.

К сожалению мы встречались с И. Берлиным всего три раза. Вспоминая об этом человеке я думаю, что и о нем самом следовало бы написать книгу, такую интересную траекторию его жизни мы узнали…

Следующая моя встреча с Бартини произошла года через три. Я жил в то время в Люберцах, которые расположены в непосредственной близости от Москвы. Оказалось, что завод и КБ, вдоль забора которых я ходил каждый день, выгуливая собаку — место последней работы Бартини. Это было удивительно, но почти все из тех, кто выгуливал со мной собак, знали Бартини. Многие работали у него в КБ.

После этого я начал мучить знакомых собачников разговорами о Бартини. Отношение у них к Роберту Людвиговичу было не восторженное, а более ровное, но несомненно позитивное. Он был где — то далеко и можно сказать, высоко, и они, тогда молодые инженеры, видели и слышали его довольно мало.

Но вот характерные моменты рассказов: Борис Петрович, владелец черного терьера. Ведущий конструктор вертолетов, в бытность Бартини главным конструктором, был у него молодым специалистом.

— Бартини был очень горяч. Если не сможешь сделать работу в срок, не знаешь как придумать, сразу тащит тебя к плакату. «Видишь, капиталисты диалектики не знают, а противоречия устраняют. Но ты же наш инженер, советский! Ты должен придумать!

— К какому плакату?

— У нас плакатов было много, Бартини постоянно требовал, чтобы их дополняли. На них в трех координатах (скорость, дальность, время, или скорость, грузоподъемность, время и тд) фиксировались все новые достижения по самолетам, которые были в мире. Каждый самолет обозначался точкой в этом пространстве. Кривые то плавно росли, то совершали резкие скачки. Вот о таких скачках и говорил Бартини, на них и указывал, когда отмечал, что капиталисты противоречия устраняют. Ведь каждый скачок достигается за счет того, что конструкторы сумели преодолеть некую трудность, казавшуюся до этого принципиально неразрешимой.

— Борис Петрович, а что случилось после смерти Бартини?

— КБ расформировали, оно ведь под него было создано. Решили, что второго такого не будет. У нас на той же территории было КБ Камова, ему все и передали, и людей, и помещения.

О деталях конкретных проектов мои собеседники, естественно, не распространялись. (Не пришлое еще время…). Но судя по ряду намеков готовил Бартини что — то экстраординарное, такое, что могло бы перевернуть все представления о военных доктринах и о применимости авиационного транспорта.

У главной проходной завода можно было увидеть вывеску — «Заводской музей». Я и туда сходил. Пустили меня внутрь удивительно быстро, однако смотритель (инженер или сотрудник заводоуправления) был удивлен самим фактом такого визита. Нет, ничего секретного, все можно смотреть, но только никто сейчас не интересуется… И про Бартини есть, вот фото, вот работы. Открытые, конечно.

Я увидел в двух небольших помещениях значительно больше фотографий и материалов, посвященых Бартини, чем в музее авиации имени Жуковского на улице Радио. Был там и перечень всех его работ, а в этом перечне ссылка на выступление на совещании командиров РККА в 35 году. (Именно на эту работу ссылался Игорь Чутко, описывая подход, в котором Бартини предлагал устранять противоречия).

Работу эту я несколько лет пытался достать разными путями, однако, не преуспел.

Итак, был ли у Бартини метод? Были особый подход, школа последователей, результаты применения. Да, они не развивали свои воззрения в специальных статьях, посвященных именно именно самому методу. Бартини даже не считал, что его подход к конструированию достоин специального упоминания в итогах, которые он подводил в конце жизни.

Об этих итогах следует поговорить особо. Иосиф Берлин показал нам рукопись Бартини, которая называлась «Созданное». Сидя в гостях я ее переписал. Ужасный почерк дополнялся свободной пунктуацией и орфографией. (Бартини освоил русский язык в зрелом возрасте и как утверждают, говаривал, что твердо выучил только дно правило: как слышится, так и пишется). Но при помощи гостеприимного хозяина, сквозь тернии удалось пробиться. Текст этот я привожу ниже. Бартини написал этот материал потому, что уже при его жизни ему многое приписывали и от него еще более многое отнимали. Пишет Бартини о себе в третьем лице, возможно это заготовка для какой — то справки (как говорили в свое время — объективки). Итак:

Бартини — созданное

Работы по аэродинамике

1. Контуры обтекания

После первой мировой войны появились симметричные дужки RAF хорошего аэродинамического качества, контур которых был образован в передней части профиля из эллипса с прилегающей к нему в кормовой части профиля квадратичной параболой.

У Бартини еще в студенчестве возник вопрос — нельзя ли создать контур, каждая точка которого была бы и параболическая и эллиптическая, параболлизировать эллипс с разными вариантами этой геометрической «гибридизации», устранив разрыв высших производных на стыке двух кривых конического сечения.

Так была разработана серия аналитических контуров y = m[f(x) — x]a

которые в 1924 году были испытаны в ЦАГИ с отличными результатами (Юрьев и Лесникова). Одновременно испытывались остроносые модификации этих дужек, однако отсутствие соответствующих аэродинамических труб не дало возможности установить преимущество таких профилей на больших скоростях обтекания.

В 1931 году была опубликована работа Р. Бартини об аналитических профилях («Лицом к технике» №1). В этой работе выведены дифференциальные уравнения лини тока, а также условия сжимаемости на околозвуковых скоростях. Выведен аналитический метод построения контуров внешнего и внутреннего обтекания (теория щелей) и дано семейство профилей и щелевых дужек, реализованных впоследствии на самолетах конструкции Бартини (Сталь-6, ДАР, Сталь-7), на которых были достигнуты рекордные скорости.

В 1940 — 1945 годах Р. Бартини с участием Кочеткова теория контуров была развита с учетом проектного числа Маха. Подобные контура применялись при разработке самолетов «Р», «Р-114», «Т-117», «Т-200», и «Т-210» конструкции Бартини и самолета «И-105» конструкции Томашевича.

В 1952 -1955 годах Бартини был разработан общий метод построения аналитических контуров, непрерывных в высших производных (структуры y = к(хa — yb ]a ), плавно покрывающих всю поверхность (x,y).

Оказалось, что семейство контуров, определяемых значениями g = 1, a = 1 и 1/2, b = 2. охватывают всю совокупность контуров обтекания при дозвуковых, околозвуковых и сверхзвуковых скоростях сжимаемой и вязкой жидкости, являясь таким образом аналитическим выражением обобщенного профиля: все наилучшие дужки, созданные теорией обтекания являются в известной мере аппроксимацией разработанного Р. Бартини обобщенного контура обтекания. Летные и модельные испытания профилей Бартини показали их высокое качество, в частности испытанные при М= 2,1 дозвуковые профили Бартини имели в два раза меньшее сопротивление, чем дозвуковые профили существовавших контуров — факт, имеющий значение для дввухрежимных летательных аппаратов.

В 1965 — 1971 годах с участием П.С. Кочеткова и А.Е. Лебедева был разработан метод аналитического задания гладких поверхностей инженерных сооружений, принятый МАП за основу при создании единого метода задания поверхностей в авиационной промышленности.

2. Работы по механизации крыла.

Постановлением Правительства, НИИГВФ было поручено создать Дальний Арктический Разведчик (ДАР) — (Главный Конструктор Бартини).

Важной отличительной особенностью самолета было наличие щитка механизации крыла по всему размаху задней кромки и тандемных плавающих элеронов, что должно было снизить минимальную скорость.

Для натурных испытаний новой системы механизации крыла был соответственно переделан легкий самолет «АИР-4», показавший снижение минимальной скорости от 63 км/час до 32 км/ час.

3. Работа винта в кольцевом крыле.

Для самолета «ДАР» был разработан вариант кольцевого центроплана с работающими в нем соосными винтами. Полунатурные испытания в ЦАГИ показали, что при работе винтов кольцевой центроплан вместо сопротивления сам создает тягу, достигающую 1/3 тяги винтов (эффект Бартини). Теория этого явления опубликована в работе Остославского и Матвеева (Труды ЦАГИ № 274). В 60-х годах это явление вновь открыто за рубежом.

4. Работы по теории пограничного слоя и УПС.

В 1942 году в проекте реактивного перехватчика «Р-114» был предусмотрен отсос пограничного слоя через эжекторы от струй двигателя.

Были спроектированы ламинизированные дужки с максимальной толщиной на 65% хорды, со щелью для отсоса пограничного слоя на 69% хорды.

В 1947 году по постановлению Правительства разрабатывались проекты тяжелых десантных самолетов «Т-200» и «Т-210». Для которых были спроектированы специальные дужки с отсосом пограничного слоя и разработана система отсоса. Была спроектирована и построена испытательная установка для Новочеркасского института (Федоров).

В 1952-1956 годах в Новосибирске СибНИА выполнена работа по теории пограничного слоя, по критериям устойчивости ламинарного течения с учетом градиента контура обтекания и положения стоков отсоса. Были выполнены работы по теории регенерации пограничного слоя (с участием тт Концевича и Шалокина). Был разработан и испытан способ продольного отсоса пограничного слоя, давший 97% ламинарного обтекания.

Были разработаны приборы для определения точки перехода путем изменения омического сопротивления микро — щупа, прибор для измерения интенсивности отсоса по контуру (см отчеты Сиб НИА за 1952 — 1956).

Было произведено расщепление жесткого скачка на звуковых скоростях на мягкий l- скачок, путем ламинаризации пограничного слоя с помощью отсоса за скачком (см киносъемку теневой картины обтекания СибНИА 1956 год).

5. Работы по созданию нового типа сверхзвукового крыла малого удлинения.

В СибНИА в 1952-1957 годах по инициативе и под руководством Р. Бартини был разработан новый тип сверхзвукового крыла. Решение вариационной задачи минимального суммарного сопротивления сверхзвукового обтекания дало форму крыла в плане с переменной по размаху стреловидностью, имеющего при той же поверхности меньшее в сравнении с треугольным крылом как волновое, так и индуктивное сопротивление. Исследования показали, что для увеличения аэродинамического качества крылу следует дать закрутку, что привело к обеспечению балансировки летающего крыла бесхвостки не с потерей качества, а с уменьшением его сопротивления. Было доказано, что дужки сечения крыла должны иметь обратную вогнутость, переменную по размаху, переходящую на положительную вогнутость к концу размаха. Крыло Бартини получило распространение в мировой авиационной технике.

6. Кроме указанных работ по аэродинамике, Р. Бартини в бытность председателем технического комитета МосОДВФ написал работу по графическому определению скорости снижения планеров. В 1932-1935 годах как член президиума Всесоюзного Совета по аэродинамике (ВСА) вел разностороннюю работу по различным вопросам аэродинамики, в частности по разработке единого метода аэродинамического расчета самолета для ОКБ.

В 1932-1933 годах Р. Бартини была проведена работа по определению коэффициента теплоотдачи воздуху тепла нагретой поверхности крыла на модели с использованием изменения омического сопротивления изолированных металлических полос. Расположенные вдоль размаха крыла и полированные в профиль дужки, были испытаны в аэродинамической лаборатории Академии Жуковского. Эти испытания были использованы при создании самолета «Сталь-6», снабженного крыльевым конденсатором пара вместо радиатора.

В 1933-1935 годах Бартини были произведены исследования по воздушной подушке и экранному эффекту на крыле малого удлинения, снабженном боковыми шайбами. Для этих исследований был спроектирован и изготовлен ленточный бегущий экран, который был установлен в аэродинамической лаборатории Академии Жуковского. В развитие этих исследований в 1934 году была разработана схема «обратной чайки», дающая положительную интерференцию центроплана с фюзеляжем, эквивалентную двукратному уменьшению фюзеляжа. Схема позволяла создавать экранный эффект при взлете и посадке и была реализована на самолете «Сталь-7».

7. Работы по эксплуатации и технологии.

В 1927 году, будучи главным инженером ВВС Черного моря Р. Бартини ввел метод профилактической замены деталей матчасти на основе анализа методами теории вероятности ожидаемых отказов и поломок деталей машин.

В 1926 году в Севастополе Бартини впервые в Союзе поставил опыты по коррозии самолетов в морской воде. В результате этих опытов, давших картину разрушения дюралевых конструкций, была организована комиссия, продолжавшая опыты, была создана лаборатория коррозии в ЦАГИ (из которой впоследствии образовался ВИАМ).

Вместе с Акимовым был разработан метод полярной защиты конструкции с помощью цинковых протекторов.

В 1931-1932 годах, в НИИ ГВФ, с участием С.М. Попова были разработаны новые методы контактной электросварки аустенитовой стали с мартенситом. В Американской специальной литературе указывалось на невозможность соединения этих сталей контактной электросваркой., т.к. аустенит (нержавеющая сталь) требовал режим сварки очень большой плотности тока в течение лишь нескольких тысячных долей секунды для предупреждения выпадания карбидов из эвтектики, мартенсит же требовал режим малой плотности большой длительности (до десятых долей секунды) для предупреждения хрупкой калки сварных точек. Решение было найдено, когда выяснилось, что при температуре отпуска мартенсита (меньше 500 С) карбиды из мартенсита не выпадают. Были переделаны сварочные машины так, что при сварке этих сталей пропускался мгновенный ток ликвации с автоматическим переключением режима на ток, дающий отпуск сварной точки. Кроме того, были проведены работы «косвенной сварки», а также по электрозакалке сварных труб. Эти методы контактной электросварки в дальнейшем были освоены в мировой практике.

В 1934 году для постройки из нержавеющей стали цельносварной лодки «ДАР», по предложению Бартини был разработан и применен в Ленинграде на заводе «Марти» так называемый негативный стапель. По наружным обводам лодки, длиной 18 метров из медных листов был выложен сварочный стапель, к которому изнутри были прижаты электромагнитными прижимами стальные листы и профили прочно скрепляясь друг с другом. Тиратроны были разработаны членом — корреспондентом АН — Вологдиным.

8. Работы Бартини по новым схемам летательных аппаратов.

В 1927-1929 годах в Севастополе Р. Бартини разработал проект гидросамолета («ЛЛ-1», летающая лодка весом 450 кг, с мотором «Люцифер» — 100 л.с. — моноплан с высокорасположенным крылом, лодка была снабжена «жабрами», имеющими утолщение на концах для боковой устойчивости. Схема была похожа на легкий самолет «Дорнье — Либелле».

«ЛЛ-2» — летающая лодка весом 6000 кг. Морской разведчик с 4 моторами по 400 л.с., расположенными попарно в крыле, приводящих во вращение винты посредством удлиненных валов.

(В связи с рассмотрением этих проектов Бартини был переведен в Москву и назначен главным инженером НТК ВВС. В начале 1930 года приказом Реввоенсовета Бартини был перевен в резерв РККА и приказом ВСНХ назначен главным конструктором ОПО-3 (опытный отдел 3) с поручением разработать морские самолеты первой пятилетки).

В 1930 году конструкторским бюро ОПО-3 под руководством Бартини были разработаны конструкции самолетов МБР, МДР, МТБ и ЭИ.

МБР — морской ближний разведчик представлял собой летающую лодку, моноплан с низкорасположенным крылом, с тянущим винтом, двигателем расположенным над центропланом, с носовой и задней пулеметной установкой. Впоследствии такой самолет был осуществлен Г. М. Бериевым.

«ЭИ» — экспериментальный истребитель с одноколенным и однолыжным убирающимся в полете велосипедным шасси с безрадиаторным охлаждение перегретых в двигателе водяных паров в конденсаторе двойной обшивки крыла, снабженного щелевыми элевонами вдоль всего размаха крыла. Система управления самолетом имела изменяемое в полете передаточное число. Такой самолет «Сталь-6» был в 1931-1933 годах построен в НИИ ГВФ (гл. конструктор Бартини).

Заводские испытания самолета были проведены Юмашевым и Аблязовским, государственные испытания Стефановским.

Самолет «Сталь-6», первенец скоростной авиации, развивал скорость свыше 420 км/час, в то время когда лучшие истребители («Спад», «И-5») имели скорость около 280. При разбеге в 6 секунд скороподьемность у земли составляла 21 м/сек. В акте госиспытаний НИИ ВВС сказано: «смелые нововведения Р. Бартини — одноколесное шасси и безрадиаторное испарительное охлаждение блестяще подтвердились… рекомендовать Авиационной промышленности освоить опыт Р. Бартини».

Приказом ВСНХ (Орджоникидзе) в ЦИАМ была организована лаборатория по испарительному охлаждению (под руководством Шереметьева) и было предписано на всех новых самолетах разрабатывать вариант с испарительным охлаждением. На совещании в Наркомтяфжпроме под председательством Орджоникидзе и Ворошилова, по предложению Тухачевского было принято решение обязать Авиапром принять задание Реввоенсовета о создании истребителя — перехватчика со скоростью 500 км/час на основе самолета «Сталь-6». Кроме того было принято предложение Бартини о посылке в США комиссии (т. Баранов) для покупки лицензии на двигатель «Картис конкверер» и комиссии во Францию (т.Уншлит) для покупки лицензии на двигатель «Испано — Сюиза UBSR» (который был под руководством т. Климова впоследствии освоен на Рыбинском заводе). На этом же совещании по предложению Орджоникидзе, было решено выдать Р. Бартини задание на новый истребитель, такой самолет строился в НИИ ГВФ под маркой «Сталь-8» (модификация «Сталь-6»).

Сталь-7

Первый самолет, соединяющий большие скорости с большой дальностью полета. На нем установлен в 1939 году мировой рекорд скорости (405 км/час) на дистанции 5000 км. Новая схема «обратной чайки» и сочленение с фюзеляжем давало высокое качество и воздушную подушку при взлете и посадке. Схема, реализованная на «Сталь-7» применялась впоследствии на самолетах «Блом — ФОС» и «Юнкерс» в Германии и фирмы «Чанс — ВОУТ» в США. На основе «Сталь-7» воспитанники Бартини, во главе с Ермолаевым разработали и внедрили в серию самолеты ДБ-240 (Ер-2), которые участвовали в Отечественной войне в частях ВВС и АДД, на них бомбили фашистский Берлин и Кенигсберг.

Проектирование «Сталь-7» — скоростного пассажирского самолета (в другом варианте — бомбардировщика дальнего действия) было начато в 1934 году в НИИ ГВФ. Для уменьшения полного лобового миделя самолета были совмещены мидели центроплана с миделем пассажирской кабины фюзеляжа таким образом, что не добавляя лобовое сечение, центроплан проходил через фюзеляж, ничего не загораживая. У стандартных схем альтернатива: или проходит центроплан через мидель пассажирского помещения (без прибавления миделевого сечения), но с перегораживанием помещения, или не перегораживая добавляет лоб. На схеме «Сталь-7» «обратная чайка» ни миделя не прибавилось, ни помещения не перегораживалось. Продувки показали, что в таком сочетании центроплан от интерференции с фюзеляжем как будто в 3 раза уменьшают свой мидель. Кроме того, низко расположенные мотогондолы способствуют образованию под «обратной чайкой» воздушной подушки, облегчающей взлет и посадку.

Лонжероны «Сталь-7» были образованы из хромо — молибденовых труб переменного сечения. В Советском Союзе в то время (1935) производство тонких цельнотянутых труб еще не было освоено, поэтому в НИИ ГВФ было организовано изготовление тонких труб с помощью стыковой электросварки. Последующая закалка таких труб превращает их как будто в цельнотянутые, без следов стыков на микрошлифах.

МДР — морской дальний разведчик представлял собой летающую лодку с плоским ступенчатым днищем, снабженную «жабрами» для боковой остойчивости, моноплан с высокорасположенным крылом и тандемной двигательной установкой, расположенной в центроплане. Такая же схема была впоследствии осуществлена Бартини на самолете ДАР (дальний арктический разведчик).

МТБ — морской тяжелый бомбардировщик, двухлодочный катамаран (длина лодки 40 метров) со свободнонесущим крылом большого удлинения с 6 двигателями по 400 л.с. (полетный вес 40 т).

Впоследствии аналогичная схема была осуществлена А.Н. Туполевым на самолете МК — морской крейсер.

В 1940 г. Р. Бартини в ЦКБ начал разрабатывать перехватчик по схеме летающего крыла бесхвостки с ЖРД и бесколесным лыжным шасси.

В 1942 году в КБ-4 (Омск) был разработан предварительный проект истребителя такой же схемы — самолет «Р» с реактивно — прямоточной силовой установкой. Идея такого самолета заключалась в следующем: 1.

Надо разработать конструкцию летательного аппарата, осуществляя «газо — динамическое единство» несущей и тянущей системы, причем интерференция между крылом и силовой установкой должна уменьшать сопротивление и увеличивать подъемную силу. 2.

Силовую установку выбирать, определив «время равнения» разных силовых установок, при котором становится равным сухой вес установки плюс вес расходуемого горючего. Для самолета «Р» была предложена несущая система типа биплана Буземана, не дающая волновое сопротивление, являющаяся плоским прямоточным двигателем, в котором горючее и окислитель вводятся вдоль размаха в виде перегретых паров. Камеры сгорания изнутри выложены тонкими трубами прямоточного котла, по которым под высоким давлением идут горючее и окислитель по принципу противотока к инжектору. 3.

Таким образом на старте двигательная установка работает как ЖРД с подсосом воздуха, а при больших скоростях как прямоточный реактивный двигатель (без расхода окислителя) с использованием инжекции паров горючего для повышения сжатием процесса Брайтона. Предварительные опыты с инжектором такого рода были проведены.

Самолет «Р-114» — сверхзвуковой перехватчик нового типа, был разработан на базе истребителя «Р».

Идея этого самолета заключалась в следующем: —  если бы удалось создать перехватчик, который обладает вертикальной скоростью равной уже достигнутой скорости пикирования самолетов, то дополнительно к существующим средствам ПВО появился бы новый вид обороны: «зенитная авиация», выводящая артиллеристов — летчиков в огневые позиции со скоростью зенитного снаряда. При этом проблемы аэродинамики больших скоростей можно было перенять уже из освоенного опыта пикирующих истребителей, что было бы очень важно в военное время. —

Таким образом вопрос о создании «зенитной авиации» сводился не к теоретическому и экспериментальному решению неизвестных проблем, а к вопросу — удастся ли найти конструктивное решение такой компоновки, которая обеспечила бы вертикальные скорости подъема, равные скорости пикирования. —

Анализ барограмм снарядов различных калибров показал, что тяговооруженность зенитного перехватчика для достижения нужного динамического потолка может быть меньше двух, а с помощью разработанного Р. Бартини в 1939 году метода расчета пикирования в среде переменной плотности она может не существенно превышать единицу. —

В качестве тяговой установки самолета «Р-114» был выбран эжекторный двигательный блок, разработанный в Казани группой Глушко, дающий тягу 4* 300 кг. Потолок «Р-114» был 24 км после разгона у земли и около 40 км при разгоне после отцепки от аэроматки — носителя на высоте 10.000 м. «Р-114» имел стреловидные крылья с отсосом пограничного слоя от струй ЖРД, вместо шасси был снабжен посадочной лыжей, взлетные колеса оставались на земле.

В 1944 году Р. Бартини предложил разработать проект транспортного самолета, предвидя необходимость перевода авиационной промышленности в послевоенный период на мирное строительство. Был разработан проект двухэтажного транспортного самолета «Т-107», на врехней палубе которого размещались пассажирские помещения, а на нижней палубе — грузовые. Скорость «Т-107» по проекту составляла 470 км/час при дальности полета в 2000 км с полезным грузом 5т. Проект был одобрен, но строительство самолета не укладывалось в рамки авиационной промышленности.

В 1945 году был разработан новый проект транспортного самолета «Т-117». Концепция этого самолета заключалась в том, что для нужд транспортной авиации следует создать не пассажирский самолет, а многоцелевой грузо — пассажирский. (В чисто пассажирскую конструкцию крупногабаритные грузы ни погрузить, ни выгрузить нельзя, а если самолет задуман с обеспечением этих возможностей, кресла, столики, буфеты и занавески расставить не представляет проблемы).

Для этой цели Бартини перевернул двухэтажный фюзеляж на 90 градусов и получил при том же миделе и периметре в два раза более широкое зеркало грузового люка. Обвод был образован пересечением трех окружностей. Конструкция фюзеляжа герметизируемая. При весе 25 т самолет вмещал 80 десантников или 60 тяжелораненых на носилках в санитарном варианте, в пассажирском варианте 42- 60 пассажиров и в варианте «Люкс» 16 пассажиров в 8 кабинах. Дальность полета составляла 7200 км. Проект был рассмотрен НТС НКАП и моментально забракован, но в результате отличного заключения ВВС и ГВФ и ходатайства двух наркомов (тт Хруничева и Круглова), осенью 1946 года Постановлением правительства было решено строить 3 экземпляра самолета «Т-117» в вариантах: грузовом, пассажирском, «Люкс», превратив для этого завод 86 в опытный.

Макетная комиссия под председательством тт Байдукова и Мазурука в своем заключении писала: «… в самолете Т-117» наиболее удачно решены конструктивные вопросы обеспечивающие его многоцелевое применение в сравнении с существующими самолетами Консолайтед, Кертис, ИЛ, а по грузоподъемности ставящие его в один ряд с 4-х моторными тяжелыми самолетами.

Схема сверхзвукового крыла «СЛК»

По инициативе Бартини и под его руководством СибНИА в период 1952-1957 разработана новая схема сверзвукового самолета большой дальности полета (А-55, А-56, А-57). Отличительные особенности схемы:

— переменные по размаху летающего крыла малого удлинения углы стреловидности, крутки и вогнутости;

— блочная установка двигателей в центре задней кромки центроплана;

— обеспечение балансировки на сверхзвуке крыла Бартини происходит с увеличение аэродинамического качества.

Спустя ряд лет в зарубежной авиации появились машины, созданные по этой же концепции (В-70 «Валкирия», А-11 «Конкорд») но приоритет остается за Советским Союзом.

Разработка новой схемы дозвукового летающего крыла (ДЛК).

Начиная с 1962 года под руководством Бартини разрабатывается схема ДЛК, отличительные особенности которой следующие:

— большой центроплан (больше 2/3 несущей поверхности) малого удлинения (меньше единицы) небольшого относительного веса, бортовые отсеки которого служат установкой посадочных лыж или поплавков катамаранного типа.

— Небольшие отъемы крыла большого удлинения, удваивающие аэродинамическое качество центроплана при весе менее 5% полетного.

— Схема, дающая при высокой весовой отдаче и аэродинамическом качестве, большие в сравнении с существующими схемами центрируемые полезные объемы.

— Схема, позволяющая максимально использовать воздушную подушку от поддува двигателей единой силовой установки и экранный эффект в близости земли или водной поверхности.

— Лыжно — поплавковое шасси низкого давления обеспечивает в комбинации с поддувом высокую проходимость и мореходность летательного аппарата.

Исследования показали, что аэродинамическое качество такой схемы около 16-18 вдали от экрана и более 30 вблизи экрана, при весовой отдаче больше 60% для аппаратов весом свыше 400 тонн, а качество поддува на старте может достичь величины 8 -10, то есть возникающая от поддува маршевых двигателей вертикальная сила составляет 800 — 1000% от их тяги. Схема позволяет осуществить способ взлета без разбега и с коротким разгоном над землей или водной поверхностью (без ВВП). По этой схеме строился самолет — амфибия, разрабатывались экраноплан весом 2000 т, сухопутные транспортные самолеты и океанский самолет — амфибия».

Такая вот автобиография в инженерных свершениях… По многим из приведенных пунктов требуются пояснения и комментарии. Красота инженерных решений часто бывает скрыта за совершенно невнятными для постороннего человека формулировками. (Это, кстати, делает работу по выявлению сильных решений в патентном фонде, достаточно проблематичной. Для того, чтобы действительно разобраться в сути сделанного автором, требуются усилия именно специалистов).

Возьмем работы Бартини по совершенствованию крыла. Здесь было несколько революций.

Аэродинамики знают, что концевая часть крыла дает большее сопротивление, чем средняя часть. Бартини выдвинул идею о том, что крыло не должно иметь концевой части. Естественно, что это предложение могло вызвать только смех. Но Бартини начал заворачивать крыло вверх и делал прорисовки самолетов с огромным крылом, кольцом замыкающимся над самолетом. Технологии тридцатых годов не позволяли реализовать этот замысел. Но небольшое дополнительное крыло он под самолет все же подвесил. По сути это был гибрид крыла и паруса, позволяющий получить тягу, направленную против воздушного потока. Это же отразилось и на внешнем облике некоторых из созданных им конструкций — например проекта «Чайка». Глядя на приподнятые, как бы улетающие вверх над самолетом крылья, так и хочется дорисовать им продолжение, которое не сумел осуществить в реальной машине сам конструктор.

Интересны и решения, найденные в процессе решения крыла для «Дальнего арктического разведчика» (ДАР). Он должен был садиться на площадки ограниченной длины, а следовательно, иметь очень низкую посадочную и взлетную скорость. И Бартини создал самолет с предельно низкой скоростью взлета — посадки. Для этого пришлось буквально насытить всю заднюю кромку крыла элементами, повышающими подъемную силу. У Бартини для этого использовались даже рули поворота — на посадке они начинали выполнять роль закрылков. Поворачивалась вниз и конечная часть крыла. (Кстати, здесь Бартини элегантно разрешил еще одно из бесчисленных противоречий — при большой ширине крыла, его конечная часть, поворачиваясь на оси, опасно приближалась к поверхности. Для самолета, который должен был садиться не на аэродромы, а на льдины, это могло кончиться очень плохо. И Бартини находит элегантный выход — делит оконечную часть крыла на две части, сажая каждую на свою ось. Теперь при сохранении полезного эффекта, закрылок приближается к поверхности в четыре раза меньше, чем раньше!)

Прекрасная математическая подготовка в соединении с фантазией и диалектичностью мышления дали Бартини возможность преодолевать барьеры, казавшиеся неприступными.

Как легенда воспринимается история о создании крыла тяжелого сверхзвукового самолета. Бартини выполнил основные разработки без сложных стендов и аэродинамических труб. Крылья высокой и низкой стреловидности «конфликтовали» по ряду параметров. Ни одно из них не могло обеспечить требуемые характеристики подъемной силы на всех режимах полета в сочетании с низким уровнем собственного сопротивления потоку воздуха. Эта ситуация рассматривалась Бартини как математическая задача. Он определил, что разные части крыла обеспечивают разный вклад в общее сопротивление и в итоге получил нечто вроде устраненного противоречия: угол крыла должно быть малым в зоне, примыкающей к фюзеляжу, и угол должен быть большим в зоне, удаленной от фюзеляжа. Примерно так родилось предложение крыла, удивительно похожего на крыло ТУ 144, «Конкорда» и других тяжелых сверхзвуковых машин. (Этим крылом Бартини планировал снабдить свои А-57 — машины с удивительными очертаниями. Помимо крыла в них поражает огромное удлинение корпуса с вынесенной на самый нос кабиной экипажа. Когда я впервые увидел фотографию этой модели, подумалось, что представлена просто футуристическая разработка (массивный корпус, большое крыло, чрезмерно вытянутый вперед очень тонких нос), однако впоследствии, рассматривая проекты самолетов, которые предполагалось снабдить атомным реактором, я увидел те же контуры — экипаж пытались увести из зоны повышенной радиации).

А ведь был еще и суперпроект по созданию самолета — экраноплана огромной, запредельной даже по нынешним временам массы — 2000 тонн! И эта машина реально проектировалась, был даже построен ее «малый макет» — по моему тонн на 200. И как часто это бывало у Бартини — для него своевременно не дали двигателей.

А потом уже ничего не было…

Итак, Бартини насомненно состоялся как главный конструктор, несмотря на многочисленные сбои в изготовлении его разработок.

Но ведь нас прежде всего и постоянно волнует основной вопрос — был ли «метод» Бартини?

Как видим, он не указывает на наличие такого метода, описывая свои результаты и достижения. Не считал важным? Или не видел сам?

А как же тогда быть с высказываниями И. Берлина, горевавшего по поводу метода Бартини, который теряется для современных инженеров? Куда отнести плакаты с диаграммами развития авиационной техники и требования Бартини к молодым специалистам использовать диалектику для достижения предельных уровней, преодоления противоречий при проектировании?

Или все таки метод был?

Иосиф Берлин приводил высказывание Бартини о том, что лучший агрегат самолета — это тот, который остается в ангаре во время полета — не занимает места, ничего не весит, не может испортиться, а функцию свою выполняет. Фраза потрясающая для тех кто знает, что такое «идеальная машина»! Но встречал я в литературе отсылку на то, что подобную фразу говорил Кошкин, создатель танка Т — 34. (Может быть в те времена это была не такая уж удивительная для главных конструкторов сентенция?)

Однако, ведь не указал же Бартини в своем перечне достижений свои научные результаты, которые по моему мнению заслуживают отдельной работы, отдельного разговора — созданную им таблицу физических эффектов, размещающую в себе все открытые законы физики и позволяющую генерировать их для незаполненных еще клеток. Не указал он как свое достижение и способ вычисления (!) мировых констант (до сих пор его результаты так и не опровергнуты, а подход к вычислению не понят, не осознан) Может быть и способ организации мышления также не вписывался в направленность материала, озаглавленного им «Бартини — созданное».

Остается факт — в тридцатые — шестидесятые годы в СССР активно творил и руководил большими коллективами (в том числе находясь в «шарашках») человек, прекрасно разбиравшийся в том, чем противоречие «ИЛИ — ИЛИ» отличается от противоречия «И-И», знавший, что такое «идеальная машина» и как реально использовать эти ( и многие другие) понятия для создания передовой техники. А самое главное — творивший такую технику реально.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.metodolog.ru/

Непобедимые операционники

В. Л. Шило

Некий наивный человек предполагал, что операционные усилители совершенно необходимы хирургам, чтобы делать операции. На самом деле с помощью этих усилителей можно решать операторные уравнения. Но их используют и в медицинской технике: например, без высококачественного усилителя немыслим кардиоскоп!

Весна, война и усилители Ловелла

Одним из первых изобретателей операционного усилителя (ОУ), оформленного как независимый ламповый модуль, по-видимому, был инженер «Белл Телефон Лабораториз» (БТЛ) Кларенс А. Ловелл (Clarens A. Lovell). Он сделал хороший модуль ОУ (т. е. «железо»), однако над «бумажным» обеспечением — описанием возможных способов использования многоцелевого ОУ (сейчас такие книжки называются «Инструкция по применению» — Application Report) — Ловелл работал денно и нощно, но безуспешно. С помощью его ОУ можно было дифференцировать и интегрировать сигналы, манипулировать ими. Однако за окнами нью-йоркской штаб-квартиры БТЛ была тревожная весна 1940 г., и надежд на широкое применение какого-то наивного усилителя было маловато. Лучшие американские радиоэлектронщики (без сомнения это были БТЛовцы) отчаянно пытались приспособить свои мирные изделия к нуждам фронта. Совсем неожиданно нашлось место и для ОУ Ловелла.

Вещий сон Паркинсона

В это же время 29-летний инженер БТЛ Дэвид Б. Паркинсон (David B. Parkinson) был так сильно озабочен судьбой своего аппарата — автоматического регистратора уровней быстро меняющихся сигналов, что по легенде, зафиксированной в истории техники, ему даже приснился вещий сон.

Он якобы попал на батарею к зенитчикам, которые умели ловко сбивать самолеты противника чуть ли не с первого выстрела. Однако при наводке орудия артиллеристы никакие маховички с обычным отчаянием не крутили. Командир показал Паркинсону, в чём дело. К зенитке был приспособлен регистратор Дэвида, который и гарантировал столь хорошую точность стрельбы.

Главное — идея. Уже в декабре 1941 г. был испытан образец системы, а к началу 1943 г. фирма «Вестерн Электрик» (Western Electric, WE — тогдашнее опытное производство для БТЛ) уже «клепала» М-9 — серию приборов управления артиллерийским зенитным огнем ПУАЗО. До конца второй мировой войны на WE было изготовлено более 3000 комплектов М-9.

Сигналы наводки в первых сериях ПУАЗО М-9 поступали от оптических датчиков, а в дальнейших — от радиолокационных. Но причем же здесь изделия Ловелла? Именно его ОУ по координатам предыдущего положения самолета непрерывно рассчитывали последующее, вполне возможное место встречи обреченного аэроплана с зенитными снарядами.

Инженеры БТЛ на 28 операционных усилителях Ловелла реализовали для системы М-9 одну из первых аналого-вычислительных машин (АВМ). Отметим, что выходные текущие трехмерные сигналы этой АВМ меняли положение движков прецизионных проволочных потенциометров, имевших диаметр по полметра!

Эти потенциометры автоматической наводки, которые и были фирменными изобретениями Паркинсона, питали двигатели управления положением стволов зениток. Маховички наводки (как тогда во сне!) крутились сами. Какова же была эффективность М-9? Без этого ПУАЗО на один самолет зенитчики расходовали до 1000 снарядов. Теперь оказалось достаточно сделать 100 выстрелов, но на малогабаритную ракету «Фау-1» расходовали 200 снарядов.

Сами прикиньте, сколько же модулей Ловелла было тогда изготовлено (учтите ЗИП, да и то, что промышленность союзников не бездельничала!).

АВМ работают быстро, но с памятью у них плоховато

В послевоенные годы перспективы АВМ выглядели оптимистично, для их реализации делали множество ОУ — ламповых модулей. Все структурные варианты схем ОУ: прямого усиления, с модуляцией, с прерывателем (чоппером), с коррекциями — появились еще в ламповых вариантах.

Еще с 30-х годов сменные модули — усилители сигналов рассогласования — применяли в самолетных автопилотах. Сменный модуль позволял починить автопилот даже в условиях полевого аэродрома.

Однако из-за того, что для АВМ так и не изобрели надежную и развитую память, процесс остановился. Но стоило посмотреть, какие красивые и ветвистые «деревья» рисовали тогдашние энтузиасты АВМ!

Переход на транзисторные модули суть дела не изменил. Одной из первых, выпустившей на рынок транзисторные модули — ОУ общего применения, была небольшая фирма «Филбрик» (Philbrick). Профессор Филбрик, ее создатель, систематизировал метрику параметров транзисторных ОУ, расширил поле базовых схем их применения, что способствовало увеличению объема продаж модулей его конструкции. Популярной была замечательная книжка Филбрика по применению этих модулей.

Был в этой истории и занятный случай. Знаменитая и ныне транснациональная корпорация Analog Devices, выпускавшая множество отличных модулей на отобранных (и подобранных) транзисторах, перешла на монолитную технологию одной из последних.

Чудесное спасение линейной техники

К 60-м годам цифровая микроэлектроника окончательно «задавила» идею АВМ, но только не сами ОУ! Успехи пяти лет (1958-1963г.г.) производства, применения, а главное, наращивания объема продаж первых серий цифровых микросхем стимулировали потребность в изобретении некой многоцелевой аналоговой микросхемы. После шараханий и поисков оказалось, что панацея — все тот же ОУ (американизм: operational amplifier — Op-Amp).

Первые монолитные полупроводниковые аналоговые микросхемы энтузиасты по простоте душевной пытались делать на цифровых технологических линейках и если не сразу терпели фиаско, то и мало хорошего получали (как по технике, так и от начальства). Как оказалось, следовало перейти на высокоомный кремний, разработать для него аналоговый технологический процесс, придумать новые полупроводниковые структуры.

Особый разговор — новая схемотехника. Транзисторы теперь следовало не экономить, а размещать их на кристалле как можно больше. Избыточность позволила зафиксировать параметры ОУ. Они теперь стали хорошо работать как в «жутком» диапазоне температур (от -60 до 125°С), так и при пятикратных пределах изменения питающих напряжений.

Эти пионерные задачи удалось решить «отцу» монолитных ОУ первых поколений молодому специалисту Роберту (по-свойски, Бобу) Видлару (Robert J. Widlar).

Боб Видлар

Основоположник линейной интегральной схемотехники, автор многих ныне базовых полупроводниковых структур Роберт Видлар, родился 30 ноября 1937 г. в городе Кливленд, штат Огайо. Итак, он северянин по рождению.

Но в 1962 г. Боб закончил Колорадский университет в Боулдере, а это место — в самом центре США. Учебу с 1959 до 1961 гг. Видлар совмещал с работой техническим инструктором на авиабазе ВВС США (помните, на автопилотах применяли операционные усилители?). Затем он работал в компании Ball Brothers в том же Боулдере. Там разрабатывали управляющую систему для орбитальной солнечной обсерватории (и здесь без ОУ не обойтись).

Казалось бы, всё хорошо у молодого специалиста!

Но в конце 1963 г. Боб переехал на самый юго-запад США, в Калифорнию, в город Маунтин-Вью, в Кремниевую Долину. Он поступил на фирму «Файрчайлд» (Fairchild) и возглавил там отдел линейных интегральных схем.

«Файрчайлд» в 40-е годы делал даже самолеты и телескопы. Полупроводниковую тематику на «Файрчайлд» занесли специалисты, сбежавшие (в буквальном смысле!) в конце 50-х годов от Шокли из фирмы Shockley Semiconductor. Между прочим, именно в этом своем «сарайчике» Шокли впервые наладил промышленное изготовление транзисторов. Шокли — истый калифорниец — открыл свою фирму именно в Маунтин-Вью, хотя транзистор изобрел в Нью-Йорке, работая в БТЛ (1948 г.). «Сарайчик» и положил начало Кремниевой Долине.

Вообще, к началу 60-х годов американская электроника «переехала» из смогового Нью-Йорка на «юга»: в Калифорнию и Техас. Началась и «электронная война» этих штатов. Кое-какие усилительные микросхемы на «Файрчайлде», конечно же, делали и до прихода Видлара, но без особого успеха, что, впрочем, относилось и к файрчайлдовским цифровым микросхемам дотехасских серий (имеются в виду серии SN54/74 фирмы Texas Instruments). Полная цифровая Виктория была тогда за техасцами.

Но вот аналоговый бой выиграл Видлар, почти в одиночку! За три года работы на «Файрчайлде» Боб разработал и внедрил в производство свою всемирную «линейную серию» (в скобках указаны советские репликаты этих классических изделий): мА702 (14ОУД1), мА709 (153УД1), мА710 (521СА2), мА711 (521СА1), мА723, мА726.

В мире было выпущено по каждой позиции от 10 до 100 млн. шт. Но Видлару нужна была чисто полупроводниковая фирма (как Texas Instruments). И в 1966 г. он стал одним из основателей National Semiconductors Linear IC Group (сокращенно NS) — не только чисто полупроводниковой фирмы, но и специализированной линейной (г. Санта-Клара, Калифорния).

Видлар занял в NS должность директора по перспективным схемам и сделал микросхемы следующего поколения: LM101 (153УД2), LM108 (104УД14), LM118(140УД10,) LM102, LM109, LM111(521СА3). Вместе с Видларом в NS работали другие весьма талантливые люди: Боб Добкин, Карл Нельсон, Джордж Эрди, Минео Яматаке. Друг Яматаке поддерживал Боба до его последних дней.

С 1963 по 1971 гг. Видлар написал более полусотни статей по линейной тематике (как описание «внутренностей» ОУ, так и способов их применения). Он стал держателем десятков персональных патентов на интегральные структуры: это, например, боковой p-n-p, опорный элемент band-gap, супер-бета-транзистор, низковольтные (1,2 В) усилители и т. д.

Даже в далеких Москве, Риге, Киеве с нетерпением ждали его новых статей: «Что еще Боб придумал?». Он был для нас свет в окошке (библиотечном). Но в начале 70-х Видлар… исчез.

В 2002 г. он мог бы выйти на пенсию

В 1971 г. изобретатель переселился (куда уж южнее?) в Мексику, где начала работать его новая фирма Linear Technology Corp.(сокращенно LTC) Говорили, что в Мексике налоговый пресс был нежнее, чем в США. Так или иначе LTC сейчас — транснациональная корпорация с необычайно широким спектром аналоговых изделий.

Последние 20 лет своей жизни Р. Видлар работал по контрактам с NS и занимался какой-то неопределенной отработкой процессов производства. Реально, согласно изучению патентных справочников, оказалось, что в 1971 г. Видлар получил 4 патента. Это был последний всплеск настоящей видларовской активности! Потом было многолетнее молчание. До конца 1989 г. (за 18 лет) он оформил 8 патентов на изобретения. И все!

Последнюю свою статью в IEEE Journal of Solid-state circuits, (1991, v. 26, № 8) Роберт Видлар прочитать уже не смог. Он скончался 27 февраля 1991 г. в мексиканском городке Пуэрто-Валларта. Было ему 53 года. До пенсии оставалось 12 лет.

Ор-Аmр жил, жив и будет жить

Аналоговый мир «переехал» в XXI век вполне благополучно. Конечно, можно добраться до квантовых структур любых сигналов, можно пересчитать по битам эти квантики, но температуру, давление, скорость и т. п. удобнее измерять в их непрерывном аналоговом течении, т. е. в реальном времени. И для этого нам просто необходимы нынешние ОУ, параметры которых приблизились к идеальным: входных токов почти нет, разбалансы подгонкой сведены к нулю, коэффициент усиления весьма «приблизился» к бесконечному значению, а ток потребления зачастую столь мал, что его и измерить трудно.

Такие ОУ могут «вытянуть» сигнал любого датчика с эквивалентной разрешающей способностью до 25 бит. Есть гигагерцовые ОУ, пригодные для цифровых осциллографов, телекамер и радиолокаторов.

Мощные ОУ работают в контурах авторегулирования и в промоборудовании.

Словом, слава непобедимым операционникам и великая благодарность энтузиастам-изобретателям!

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.computer-museum.ru/

Подводные лодки типа «Морж»

После окончания испытаний подводной лодки «Акула» в 1911 году Морской главный штаб предполагал построить 25 подводных лодок водоизмещением 600-650 тонн. О предстоящем строительстве были извещены Балтийский и Невский заводы. Балтийский завод представил два проекта подводных лодок водоизмещением 630 т («Морж») и 650 т («Барс»). Невский завод предложил строить подводные лодки по проекту Голланда («Нарвал» — проект Голланда № 31А).

Приняв решение о строительстве шести подводных лодок для Черного моря, Морское министерство выдало заказ Балтийскому заводу, открывшему свое отделение в Николаеве, на постройку трех подводных лодок водоизмещением 630 тонн. Эти подводные лодки получили наименования «Морж», «Тюлень» и «Нерпа».

Проект подводных лодок типа «Морж» водоизмещением 600 тонн был разработан в 1909 году и получил одобрение Морского технического комитета и Морского генерального штаба (МГШ). В декабре 1909 года было принято решение о заказе Балтийскому заводу двух лодок типа «Морж», но средств на постройку не было выделено. Только весной 1911 года была утверждена программа усиления Черноморского флота, к этому же времени первоначальный проект был доработан с учетом замечаний Морского технического комитета, при этом водоизмещение подводной лодки возросло до 630 т.

Прототипом подводной лодки типа «Морж» была подводная лодка «Акула». Цистерны главного балласта размещались в оконечностях, имелись внутренние балластные средние и топливные цистерны, а также палубные балластные цистерны. В носу и корме прочный корпус оканчивался сферическими переборками. Двигатели Дизеля, заказанные заводу Круппа, так и не были поставлены, поэтому для подводных лодок типа «Морж» пришлось использовать 250-сильные двигатели Дизеля с канонерских лодок на Амуре.

В марте 1911 года начались поиски места для организации отделения Балтийского завода на Черном море. После обсуждения различных вариантов остановились на Николаевском адмиралтействе, территория которого полностью не использовалась. Для выбора места в Николаев ездил заведующий отделом подводного плавания Балтийского завода Г.Г. Бубнов (брат И.Г. Бубнова). Николаевское отделение Балтийского завода разместили на берегу реки Ингул, недалеко от Земского моста. На этом участке находились старые деревянные стапели, которые и приспособили для постройки лодок. Рядом разместилось отделение Невского завода.

Строительство всех подводных лодок типа «Морж» началось 25 июня 1911 года, часть деталей корпуса и оборудования изготавливалась на Балтийском заводе в Петербурге и высылалась в Николаев для окончательной сборки.

***

«Морж»

Закладка подводной лодки «Морж» состоялась 16 августа 1913 года, спуск на воду — 15 сентября 1913 года; в марте 1915 года установили двигатели Дизеля, испытания закончились 30 апреля 1915 года.

Участвовала в 1-й мировой войне на Черном море. Уничтожила пароход «Дубровник» (ранее торпедированный подводной лодкой «Тюлень»), захватила и уничтожила 3 больших парусных судна и 5 малых парусников. В 1915 г. на подводной лодке «Морж» проводились испытания подводной сигнализации, предложенной инженером Р. Ниренбергом. В 1917 году не вернулась из боевого похода, возможно подорвалась на минном заграждении у Босфора.

Тактико-технические элементы

Вооружение

***

«Нерпа»

Тип «Морж»            Заложена и спущена на воду 15 августа 1913 года, в ноябре 1914 года установлены двигатели Дизеля, испытания закончены 30 декабря 1914 года.

Участвовала в 1-й мировой войне. На Черном море захватила или потопила один небольшой пароход и 8 парусников.

В 1917 году встала на капитальный ремонт в Николаеве, 26 мая 1922 года вступила в строй Морских сил Черного моря. 1 октября 1921 г. переименована в подводную лодку № 20.

31 декабря 1922 г. присвоено название «Политрук», в 1925-1926 годах вновь капитально отремонтирована, 3 ноября 1929 года исключена из боевого состава, 3 декабря 1930 года сдана в порт на хранение и в 1931 году разобрана на металлолом.

Тактико-технические элементы

Вооружение

***

«Тюлень»

Заложена 16 августа 1913 года, спущена на воду 19 октября 1913 года, двигатели Дизеля и аккумуляторная батарея установлены в январе 1915 года, испытания закончились 19 марта 1915 года.

Участвовала в 1-й мировой войне на Черном море, была одной из наиболее удачливых русских подводных лодок, что в немалой степени является заслугой ее командира, капитана 2-го ранга М.А. Китицына. Захватила или потопила:

— в 1915 году 5 парусников;

— в 1916 году — 21 парусник и 3 парохода, в том числе хорошо вооруженный военный транспорт «Родосто» (6000 т), приведя его, несмотря на возникший пожар, в качестве приза в Севастополь;

— в 1917 году — 3 парусника.

1 мая 1918 года захвачена в Севастополе германскими войсками, в ноябре 1918 года перешла на сторону Белого движения и в составе Черноморской эскадры Вооруженных сил юга России 14 ноября 1920 года перешла из Севастополя в Константинополь. Вскоре русская эскадра и ее личный состав перешли под опеку Франции и 29 декабря 1920 года были перебазированы в Бизерту.

24 октября 1924 года был спущен Андреевский флаг, начиная с 1930 года Франция начала продавать корабли на слом, дата продажи подводной лодки «Тюлень» находится в пределах 1930-1936 гг.

Тактико-технические элементы

Вооружение

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/

Из истории телеграфа (или о Сэмюэле Финли Бриз Морзе)

«Ключ Морзе я нажимаю,

Жест от радости невольный, —

И в пространство излучаю

Электрические волны…»

(Из поэзии 20-х годов XX века)

Сэмюэл Финли Бриз Морзе родился 27 апреля 1791 г. в семье известного местного проповедника Джедида Морзе в американском городишке Чарлстаун (шт. Массачусетс). В 1805 г. он поступил в Йельский университет. В 1811 г. Сэмюэл отправляется в Европу для изучения живописи у Вашингтона Олстона. Юноша подавал большие надежды как художник. В 1813 г. он представил в Лондонскую королевскую академию художеств картину «Умирающий Геркулес», удостоенную золотой медали. В 1815 г. — вернулся на родину. Через несколько лет Сэмюэл был признан лидером и кумиром молодых американских художников (его кисти принадлежит знаменитый портрет президента Монро). В 1825 г. он основал в Нью-Йорке общество живописцев (впоследствии — Национальная академия рисунка) и стал его президентом, а в 1829 г. — вновь отправился в Европу для изучения выдающихся произведений живописи и устройства рисовальных школ.

1 октября 1832 г. из Гавра в Hью-Йорк вышел парусник «Салли». Его пассажирам знаменитый врач тех времен (открыватель наркоза и новых методов обезболивания в медицине) Чарльз Т. Джексон в салоне первого класса демонстрировал фокус-опыт: вращение стрелки компаса при поднесении к нему куска провода, подсоединенного к гальваническому элементу. Сэмюэл внимательно наблюдал за опытом.

В Европе уже была опубликована книга М. Фарадея и приведенные в ней опыты повторялись во многих лабораториях, а Петербург в начале 1832 г. стал свидетелем первых опытов Шиллинга. «Извлечение искр из магнита» казалось непосвященным чудом.

Увиденный опыт натолкнул Морзе на мысль о создании системы передачи сигналов по проводам с использованием сочетаний передачи «искр». Эта идея захватила его. За время месячного плавания домой Морзе набросал несколько чертежей. Следующие три года, работая на чердаке в доме своего брата Ричарда, он посвятил строительству по своим чертежам аппарата, но все попытки оказались безуспешными.

В 1835 г. он был назначен на пост профессора живописи в только что открытом Нью-Йоркском университете. А в сентябре 1837 г. Морзе наконец продемонстрировал свое изобретение. Сигнал был послан по проволоке длиной 1700 футов.

Крупный американский промышленник Стив Вейл заинтересовался работой Морзе и согласился пожертвовать 2 000 долл. и предоставить помещение для дальнейших опытов при одном условии — С. Морзе возьмет в помощники его сына Альфреда. Союз младшего Вейла и Морзе оказался плодотворным. Первое сообщение, текст которого гласил: «Чудны дела твои, Господи!», было послано 27 мая 1844 г. Для передачи посылок использовался ключ, изобретенный российским ученым Б. С. Якоби, а для приема — электромагнит, якорь которого управлял перемещением по бумаге чернильного пера.

Работая над дальнейшим совершенствованием своего телеграфного аппарата, Сэмюэл Морзе в 1838 г. изобрел и код — телеграфную азбуку.

Телеграфная азбука (система кодировки символов короткими и длинными посылками для передачи их по линиям связи, известная как «код Морзе» или «морзянка»), которую применяют сейчас, существенно отличается от той, что изобрел в 1838 г. С. Морзе (хотя некоторые исследователи полагают, что ее автором был Альфред Вейл — партнер Сэмюэля Морзе по бизнесу). Надо заметить, что исходная таблица кода Морзе разительно отличалась от тех кодов, что сегодня звучат на любительских диапазонах. В ней, во-первых, использовались посылки трех разных длительностей (точка, тире и длинное тире). Во-вторых, некоторые символы имели паузы внутри своих кодов. Кодировки современной и исходной таблиц совпадают только примерно для половины букв (A, B, D, E, G, H, I, K, M, N, S, T, U, V и W) и не совпадают ни для одной цифры. Более того, для построения кода ряда символов в оригинальной «морзянке» вообще использовались иные принципы.

Так, на ряду с «точками» и «тире», были сочетания «двойное тире» (буква L) и даже «тройное тире» (цифра 0), а некоторые символы включали в себя паузу… Латинская буква С, например, передовалась тогда как «две точки — пауза — точка», т. е., по существу, как буквы И и Е, переданные друг за другом. Это заметно осложняло прием радиограмм. Вот почему вскоре появились различные варианты телеграфной азбуки, не содержавшие кодов с паузами между посылками (Филлипса, Бална, «морской», «континентальный» и. т. д.).

Современный вариант международного кода Морзе (International Morse) появился совсем недавно — в 1939 г., когда была проведена последняя корректировка «континентального» варианта, коснувшаяся в основном знаков препинания. Звучит еще невероятнее, но факт — первоначальный вариант кода Морзе кое-где использовался на железных дорогах до середины 60-х годов XX века!

В 1851 г. германская «Комиссия по устройству телеграфа» оценила преимущества аппарата Морзе, и с тех пор он нашел свое широкое применение.

Последние годы С. Морзе жил в Пончкифи (близ Нью-Йорка) и умер 2 апреля 1872 г. в богатстве и почете.

Список литературы

Соучек Л. Туда, где не слышно голоса. Прага, 1968. 240 с.

Bedford M. Morse Code — the Little-Known Facts. RadCom, 2001, December, p. 34.

БСЭ. 3-е изд. Т.16, с. 575. М: Сов. энциклопедия, 1974.

Члиянц Г. У истоков мирового радиолюбительского движения. Хроника: 1898-1928. Львов, 2000, с. 33.

Члиянц Г. Способы работы на телеграфном ключе. КВ журнал; № 3/94, c. 46.

Члиянц Г. В коллекцию любителям работы CW. QUA-UARL; № 6/99, c. 48-49.

Члиянц Г. Из истории телеграфа. РАДИОхобби, № 3/01, с. 2.

http://fohnix.meetronet.com/-nmcewen/tek_off-page.html

Системы связи ВМФ

К.В. Дорогов кандидат военных наук, С.Д. Коваленко кандидат технических наук

Выход кораблей ВМФ СССР на просторы Мирового океана в 60-х годах, повышение значимости решаемых ими задач до стратегического уровня, а также опыт Великой Отечественной войны потребовали перехода от разрозненных систем связи флотов к единой глобальной и постоянно действующей, выполняющей главное условие управления к связи — обеспечение своевременного, достоверного и скрытного доведения информации. В свою очередь, создание глобальной системы связи ВМФ потребовало решения целого комплекса научных и технических проблем по обеспечению связи с погруженными ПЛ, дальностей связи, скрытности ПЛ при передаче информации, автоматизации процесса обмена информацией, требуемого качества связи в условиях радиоэлектронного противодействия (РЭП).

Для этого необходимо было создание не только принципиально новых радиолиний связи при одновременной разработке более совершенных технических средств, но и принципов строительства и эксплуатации береговых и корабельных объектов связи.

Основные организационно-технические решения были разработаны и предложены НИИ связи ВМФ с участием профессоров Военно-морской академии, будущих академиков АН СССР А.И.Берга и А.Н.Щукина. Предусматривалось создание технических средств управления и связи защищенных командных пунктов Наркома ВМФ (Главнокомандующего ВМФ) и командующих флотами, специальных приемных радиоцентров дальней связи с ПЛ, мощных береговых коротковолновых (КБ) и сверхдлинноволновых (СДВ) радиоцентров и радиостанций, сети связи между командными пунктами и радиоцентрами. Документом, закрепляющим основополагающие принципы новой флотской системы связи, явилось “Наставление по связи ВМФ”, изданное Управлением связи под руководством Н.И.Цветкова в 1952г.

В конце 40-х — начале 50-х годов в интересах ВМФ развернулось строительство приемных и передающих радиоцентров КВ диапазона, а также мощных СДВ радиостанций. На базе трофейного оборудования в 1952 г. завершен монтаж СДВ радиостанции “Голиаф” мощностью 1000кВт.

Параллельно с развитием континентальной части строящейся системы связи ВМФ создавались технические средства связи для надводных кораблей (НК) и подводных лодок (ПЛ) с повышенными быстродействием, скрытностью и автоматизацией. Специалистами Института связи ВМФ была разработана специальная коротковолновая сверхбыстродействующая (СБД) радиолиния скрытной связи, получившая наименование “Акула”. Существовавшая в то время техника не могла обнаружить и тем более запеленговать СБД радиопередачи. При этом благодаря использованию на ПЛ радиопередающих устройств повышенной мощности (до 15кВт) и системы разнесенных береговых приемных радиоцентров обеспечивалось высокое качество связи даже на дальностях до 8—10тыс.км. Принятие на вооружение ВМФ средств СБД связи ознаменовало собой новый качественный этап в развитии военно-морской связи.

С 1956г. широкое применение на флоте нашли аппаратура автоматического засекречивания передаваемой информации и как ее развитие — аппаратурные комплексы.

Одновременно с широким внедрением на подводных лодках средств СБД связи шло развитие радиосвязи береговых командных пунктов с подводными лодками. С этой целью были разработаны сверхдлинноволновые радиостанции повышенной мощности типа “Геркулес” и “Таран-М”, высокочувствительные узкополосные СДВ радиоприемники “Глубина”, оконечная аппаратура автоматической связи “Глубина-М”. магнитная рамочная лодочная антенна. Это позволило в 1959г. принять на вооружение радиолинию “Глубина”, обеспечивающую доведение информации до погруженных подводных лодок.

К середине 60-х годов стала складываться единая система глобальной связи ВМФ, отвечающая задачам централизованного управления силами в море. При начальнике связи ВМФ был создан центр управления дальней оперативной связью, замкнувший на себя вопросы оперативного управления деятельностью кораблей в море. Благодаря такой организации время прохождения информации сокращалось с нескольких часов до десятков минут.

Вторая половина 60-х годов охарактеризовалась активизацией дальних плаваний кораблей флота. Боевая служба стала основным видом деятельности сил флота в мирное время. На первый план выдвинулись требования по увеличению дальности связи с морскими стратегическими ядерными силами.

С 1966г. на подводных лодках стали устанавливать антенные буксируемые устройства типа “Параван”, предназначенные для приема СДВ сигналов подводной лодки на глубине подводного старта ракет.

Отказ от ручного шифрования, внедрение радиолиний “Акула” и “Глубина”, применение буксируемых антенных устройств в определенной степени удовлетворяли потребностям управления силами на первом этапе создания глобальной системы связи ВМФ. Вместе с тем все более настоятельно стала ощущаться необходимость в обеспечении комплексной автоматизации процессов связи.

Для связи с подводными лодками были разработаны и приняты на вооружение в 1969г. специальные автоматизированные радиолинии “Интеграл” и “Дальность”, обеспечивающие сокращение времени прохождения информации в несколько раз. Впервые реализованы методы частотного и территориально-разнесенного приема-передачи, логического сложения и автоматической обработки информации. За разработку комплексов технических средств радиолинии “Интеграл” и “Дальность” были удостоены Государственной премии В.М.Семенов, Б.Н.Павлов и В.И.Житомирский.

К началу 70-х годов в целом сложился современный облик глобальной системы связи ВМФ. Усилиями службы начальника связи ВМФ, творческих коллективов Института связи ВМФ и предприятий промышленности была в основном решена задача обеспечения своевременной, достоверной и скрытной связью надводных кораблей и подводных лодок практически в любой точке Мирового океана.

Важным компонентом связи ВМФ стала космическая система связи и навигации “Циклон” с использованием низколетящих искусственных спутников Земли (ИСЗ). Она явилась составной частью общей системы вооружения средствами связи Министерства обороны страны. За большие заслуги в ее создании и совершенствовании Государственные премии СССР были присуждены Р.С.Ковалевскому, В.В.Лопатинскому, Г.Г.Толстолуцкому, Н.И.Трухину.

Дальнейшее совершенствование системы связи было направлено на решение проблем качества связи с глубоко погруженными подводными лодками в условиях активного радиоэлектронного противодействия. Проведенная серия НИОКР и разработанный комплекс технических средств для связи в диапазоне сверхнизких частот (СНЧ), построенный специальный радиоцентр СНЧ связи с антенной системой, использующей линии электропередачи протяженностью несколько десятков километров, позволили подводным лодкам принимать специальную командную информацию на глубинах погружения 100-160м.

Одновременно велись работы по совершенствованию средств СДВ радиосвязи. В частности, была построена с использованием перспективной элементной базы самая мощная в мире передающая радиостанция “Океан”.

Достижения в области СНЧ-СДВ связи с погруженными ПЛ были отмечены присуждением Государственной премии. Лауреатами стали Л.Б.Песин, Э.В.Сырников, А.С.Панфилов.

Для обеспечения непрерывности связи с погруженными ПЛ были созданы специальные буксируемые антенны кабельного типа, принимающие радиосигналы в СНЧ-, СДВ- и КВ-диапазонах, в это же время решалась задача сокращения персонала, обслуживающего средства связи за счет комплексной автоматизации процессов. В 1972г. создан и принят на вооружение первый в ВМФ автоматизированный комплекс связи “Молния”.

В состав комплексов последнего поколения вошли вновь разработанные радиолинии помехозащищенной связи. Система связи ВМФ стала частью системы управления Вооруженными силами страны. Она включает системы дальней оперативной связи ВМФ, оперативно-тактической связи флотов, единой тактической связи кораблей ВМФ. космической связи и подвижную систему связи ВМФ и обеспечивает управление кораблями и самолетами ВМФ, соединениями и частями сухопутных войск, береговых ракетно-артиллерийских войск, а также взаимодействие с частями других видов Вооруженных сил и централизованного оповещения сил ВМФ. Прогрессу развития систем связи для ВМФ в значительной степени способствовал Научный совет РАН по этим проблемам.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/

Философствующие инженеры и первые философы техники

Мы рассмотрим первых представителей философии техники с момента ее зарождения: прежде всего в Германии и России в конце XIX – начале XX веков. В их работах уже содержалась в зачаточной форме вся будущая проблематика философии техники. Естественно, что мы можем рассмотреть лишь главных ее представителей.

Еще в 1903 г. русский инженер и философ техники П.К.Энгельмейер, делая доклад – библиографический очерк «философии техники» [105, с. 198-200] – Политехническому обществу, попытался представить зарождение этой новой отрасли философской науки. «Современную нам эпоху недаром называют технической: машинная техника распространяет свое влияние далеко за пределы промышленности и воздействие ее сказывается чуть ли не на всех сторонах современной жизни культурных государств… И вот: мыслители и ученые самых разнообразных сфер начинают изучать этот, доселе не вполне еще оцененный фактор. И здесь по мере изучения открываются все новые и новые умозрительные горизонты. Тем не менее, все, что до сих пор сделано, можно назвать только расчисткой места для будущего здания, которое можно пока, за недостатком более подходящего слова, назвать философией техники» [105, с. 198, 200]. В этом очерке Энгельмейер собрал множество работ, так или иначе касающихся различных сторон этой проблематики. Однако среди них можно выделить две линии: первая идет от философствующих инженеров (это – Э.Гартиг, Фр.Рело и А.Ридлер), вторая – от философов – Э.Капп, А.Эспинас, Ф.Бон. Были, конечно, и другие, но эти исследователи, по мнению самого Энгельмейера, главные.

1. Философствующие инженеры

Философствующие инженеры, которых Энгельмейер называет в качестве своих непосредственных предшественников, правда, избегали говорить прямо о философии техники, но, «не покидая инженерной профессии, они тоже стали задумываться над тем, что такое техника» [107, с. 154].

Эрнст Гартиг (1836–1900) – известный технолог, многолетний член Германского Патентамта; окончил Дрезденский политехникум, где был оставлен в 1862 г. ассистентом, а затем (1865 г.) профессором механической технологии; первый ректор Дрезденской высшей технической школы (1890 г.) [17, с. 402; 117]. Гартиг «отстаивал надобность в логической чистке тех понятий и отношений между ними, которые возникли в технике чисто эмпирическим путем» [106, с. 101]. При этом он ратовал за создание новой науки «технологики», направленной на логическую разработку технического материала, что, видимо, явилось результатом его размышлений над патентной деятельностью.

Если обычная логика признает только одну форму подчинения по степени общности и отвлеченности, то «технологика» наряду с этим признает и другую форму. «По мнению Гартига мы имеем одно из таких своеобразных технологических подчинений между понятием данного способа производства и понятием тех орудий, которые служат для осуществления этого способа. Таким образом, по Гартигу, понятие кузнечной ковки является высшим и подчиняющим по отношению к понятиям молоток, наковальня, горн» [106, с. 102]. П.К.Энгельмейер считает такое «технологическое подчинение» в сущности телеологическим. Фактически Гартиг явился продолжателем идей И.Бекманна и И.Поппе об общей технологии, поэтому здесь надо сказать несколько слов и о них.

Иоганн Бекманн (1739–1811) считается признанным основоположником новой технологической науки и общей технологии (Allgemeine Technologie). С 1759 по 1762 гг. он учился в Геттингенском университете, в 1756–65 гг. – учитель математики, физики и естественной истории в Санкт-Петербурге, с 1766 г. – экстраординарный профессор философии, а с 1777 г. – ординарный профессор экономии Геттингенского университета. Бекманн рассматривал технологию прежде всего как самостоятельную науку, область исследования которой – материально-техническая сторона процесса производства, отделяя технологию от камералистики (науки об управлении государственными доходами) и науки о хозяйстве. С развитием промышленности возникает множество цехов, фабрик и мануфактур и еще большее число их работ, инструментов, материалов и товаров. Чтобы их понять, необходимо много вспомогательных наук, количество которых все возрастает. И для изучения всего этого многообразия есть только два источника: действие ремесленника и книги, в которых эти искусства уже описаны. Бекманн пытается систематизировать различные работы цехов и фабрик на научной основе, чтобы облегчить их изучение. В 1777 году он выпускает книгу «Введение в технологию или о знании цехов, фабрик и мануфактур…» [118]. В этой книге он дает определение технологии как науки, которая учит переработке естественных предметов или знаниям ремесла. Технология, по Бекманну, дает систематическое упорядочение и фундаментальное введение, а также научное основание этим действиям и знаниям, необходимым для дальнейшего развития производства. Бекманн, наконец, ставит проблему «переработать технологическую терминологию философски или систематически» [117, s. 97]. К этой проблеме он специально обращается в своем «Наброске общей технологии» [119], в котором он стремится сравнить различные виды работ через отношения цель-средство, для чего необходимо составить список всевозможных намерений, которые преследуют ремесленники при осуществлении различных работ, и рядом с ним список всех средств, с помощью которых они каждую из этих работ выполняют [128].

Учеником Бекманна, развивавшим его идеи и учение, был Иоганн Генрих Мориц Поппе (1776–1854), сперва часовщик, затем преподаватель физики и математики в гимназии, с 1818 года – профессор Тюбингенского университета. В 1821 году он опубликовал свой главный труд «Руководство к общей технологии» [128; 60], работал над вопросами истории техники [17, с. 210-211]. В этой книге Поппе дает следующее определение технологии. Технология, или наука о ремеслах, имеет предметом описание и объяснение производств, инструментов, машин и орудий, употребляемых при обработке грубых материалов в разных ремесленных заведениях, фабриках и заводах. Она указывает устройство всех заводов и машин, объясняет их образ действия, исчисляет разные инструменты и их употребление при различных производствах, показывает из какого материала то или иное изделие приготовлено и т.д. Частная технология рассматривает каждое техническое ремесло отдельно. Общая же технология рассматривает различные производства в технических ремеслах по их одинаковому назначению.

Франц Рело (1829–1905) был не только ученым, но и практиком: его отец был основателем первой фабрики машин в Германии (оба его деда тоже были техниками), и Франц работал на заводе отца учеником. В 1850–54 гг. он слушал лекции в Политехническом институте в Карлсруэ, где в это время преподавал Фердинанд Редтенбахер, а также в университетах Бонна и Берлина. В 1854–56 г. Рело работает инженером на Кельнской фабрике машин. Еще в 1854 году он издает в соавторстве с Моллем работу «Конструирование в машиностроении» [127]. В 1856 году Рело был приглашен на должность профессора механико-технического отделения Цюрихского политехникума, где впервые начал читать курс кинематики машин. В 1864 году он перешел на кафедру машиностроения в Берлинский ремесленный институт (основанный в 1821 г.). Этот институт в 1866 году был преобразован в Ремесленную академию, директором которой Ф.Рело был с 1867 по 1879 гг. В 1879 году на базе Ремесленной и Строительной академии была создана Берлинская высшая техническая школа, ректором которой Рело был в 1890/91 гг. Все это время он продолжает читать свой курс. Результатом лекционной и исследовательской работы стал фундаментальный труд «Теоретическая кинематика» (первый том вышел в 1875 г. [131]). Рело был также членом жюри на международных выставках в Париже, Вене, Филадельфии, Сиднее и Мельбурне. Плодом и обобщением его практической работы явился объемный труд «Конструктор», впервые изданный в 1861 г. Он в течение почти тридцати лет считался образцовой работой по конструированию машин [66].

Франц Рело имел также сильную склонность к гуманитарному познанию [17, с. 303, 305]. Его «Теоретическая кинематика» содержит специальную главу по истории машин, историческими сведениями и общими методологическими замечаниями насыщены введение и отдельные параграфы этого трактата, например, там, где речь идет о формулировке понятий «машина», «механизм» и т.п., об анализе и синтезе механизмов и в особенности о предмете кинематики машин и вообще прикладной механики. Рело относит последние к наукам создавания, научной технике: «Я называю ее наукой и не думаю, чтобы это было слишком большой претензией с моей стороны; если угодно, называйте ее наукой второго и третьего порядка; она пользуется в своей области исследования научным методом и мало-помалу завоевывает свою самостоятельность, которая сделала необходимым ее обособление» [131, S. 1].

Фр.Рело увлекался также искусством. Результатом пересечения его гуманитарных и технических интересов явилась, можно сказать, поистине философская (фактически по философии техники, хотя он так ее не квалифицировал) работа «Техника и культура», вышедшая в 1884 году. Это была лекция, прочитанная им перед нижне-австрийским промышленным обществом в Вене 14 ноября 1884 года. Его взгляд на синтез двух субкультур – гуманитарной и технической – достаточно определенно выражен им самим: «Искусство и научная техника не исключают друг друга. Требуются только усилия, чтобы удовлетворить обоим, большая стойкость и духовное углубление в тонкие эстетические законы, чтобы отразить напор разрушительных влияний машины» [67, с. 13]. Энгельмейер не случайно называет Рело «техником философской складки» [107, с. 32].

Франц Рело задается тремя основными вопросами, которые, как мы увидим, не в меньшей мере занимали и П.К.Энгельмейера. Во-первых, это вопрос «какое собственно положение занимает техника наших дней в общей работе над задачей культуры». Рело подчеркивает, что этот вопрос не сводится лишь к социальной, политической и экономической значимости техники, нам более или менее ясной. Во-вторых, он ставит вопрос о главных чертах метода, которому следует техника для достижения своих целей, т.е. того, который должен лежать в основе изобретательской деятельности. Это особенно важно, подчеркивает он, в плане законоположений о патентах и не только для техников, но и для юристов и администраторов. В-третьих, это вопрос о техническом преподавании.

Первый вопрос рассматривается Рело на основе историко-культурологического анализа. В результате он формирует два метода – манганизм и натуризм, – характеризующих соответственно европейскую научную и традиционалистскую культуры. Понятие «манганизм» образовано от древнегреческого названия «manganon», т.е. механизм магов, которое давалось всякому искусственному приспособлению, устройству, с помощью которого могло производиться что-нибудь необыкновенное, всему, что было умно и искусно придумано, вызывая уважение и страх у неразумных. В частности, так называлась метательная военная машина, вместе с которой это слово перешло в средние века (mangano у итальянцев, mangan у французов). Кстати, изобретенные в XVII веке большие машины для катания и глажения белья получили такое же название в силу большого внешнего сходства с громоздкими метательными машинами. Это слово затем перешло в другие языки, например, в немецкий где Mangel означает каток для глажения белья. Так вот, манганизм, по Рело, – такое использование сил природы, когда добыто знание их законов и умение этими силами управлять. Противоположностью манганизму является натуризм, когда от сил природы лишь обороняются, таинственно и безотчетно подслушивая у нее кое-какие рецепты. Этими двумя понятиями Рело обозначает два направления в современном культурном развитии, разделяя с их помощью манганистические и натуристические культурные нации и народы.

По мнению Рело, суть манганизма в культурном расцвете европейской цивилизации (куда он включает и Америку) проявляется не в отдельных искусствах, не в христианстве и не в вещественных изобретениях, а в прогрессе, в мышлении.

Рело провозглашает, что «господство на земле принадлежит манганистическим нациям», а «те нации, которые не захотят перейти к манганизму, должны заранее помириться с постепенным своим подчинением или исчезновением» [67, с. 10]. Рело иллюстрирует это утверждение конкретными историческими примерами. По его мнению, Япония – это пример сознательного и целенаправленного перехода от натуризма к манганизму. (И мы сегодня являемся свидетелями того, что он оказался прав, видя необычайный культурно-технологический подъем этой страны). Такой переход – это трудная работа, которая состоит в первую очередь в учении. Таким образом, Рело четко противопоставил современную западную техническую культуру, которой принадлежит будущее (по крайней мере XX в.) и натуристическую восточную культуру, вытесняемую или, можно сказать, уже вытесненную первой на периферию истории человечества. Однако сегодня на рубеже XX и XXI веков можно сказать, что будущее принадлежит скорее синтезу этих двух культурных традиций, если, конечно, брать не экстремальные случаи, а образ мышления и действования. Наиболее наглядно это выявили экологическая проблема и проблема ведения войны новейшими техническими средствами. Они показали, что все в этом мире самым тесным образом взаимосвязано: Восток и Запад, Человек, Природа и техника. Двадцатый век продемонстрировал, с одной стороны, опасности технической цивилизации для существования человечества, а с другой – невозможность современному человеку выжить вне мира техники.

И не случайно эта проблематика находилась в центре дискуссий философов и историков техники, а также философствующих инженеров в первые десятилетия нашего века. Достаточно просмотреть основные разделы, выделенные немецким философом техники Манфредом Шретером в обзоре, опубликованном в журнале Союза немецких инженеров в 1933 г., чтобы понять насколько актуально звучат сегодня поднятые уже в те годы проблемы. Обзор называется «Культурные вопросы техники», а разделы соответственно – «техника и история», «техника и наука», «техника и хозяйство», «техника и человек» [132]. Разве не те же самые проблемы волнуют нас сегодня?

Можно назвать большое число книг и статей, опубликованных, например, в 20–30-е гг. в журнале Союза немецких дипломированных инженеров «Культура и техника», редактором которого был немецкий инженер и философ техники Карл Вайе (см. его книгу «Культура и техника. Вклад в философию техники», опубликованную в 1935 г. [134]).

Достаточно упомянуть лишь несколько работ по проблеме «техника и культура» первого десятилетия нашего столетия, чтобы понять насколько был широк разброс мнений в понимании феномена техники [135]. В книге «Техника и культура» Эдуарда фон Майера 1906 г. техника представлена в самом широком смысле как присутствующая везде, в любой деятельности. Фактически техника понимается им как организация, а любой человек как техник [127]. В противоположность Эдуарду фон Майеру автор другой книги, «Техника как культурная сила в социальной и духовной связи», опубликованной в том же 1906 г., Ульрих Вендт, понимает технику в гораздо более узком смысле [135], а именно, как деятельность сознательного духа по преобразованию сырого материала для целей культуры, сознательное преобразование материи определенной формы. Для него техника – это лишь одна из форм духовной деятельности человека. Вендт сужает сущность технического до ремесленной и сельскохозяйственной работы. Техника изначально присуща историческому человеку. Именно техника и только она позволила освободиться прикованному Прометею. Человечество поставлено перед задачей установления связей между двумя вечными силами – Природой и Духом. По мнению Вендта, в этом и состоит задача техники.

Оба автора, и Майер, и Вендт, анализируют феномен техники в историко-культурном аспекте. К ним можно прибавить еще одну работу того же времени – труд известного немецкого философа техники Фридриха Дессауэра «Техническая культура» [122], равно как и многие другие более поздние работы. Однако, как нам представляется, важно было рассмотреть истоки этой дискуссии, содержащиеся в докладе Рело «Культура и техника». Статья эта, вышедшая в конце XIX в., была широко известна немецким и русским инженерам и оказала огромное инициирующее влияние на все последующие дискуссии по этому вопросу.

Алоиз Ридлер (1850–1936) – крупный немецкий инженер, как его характеризует Энгельмейер, «столп машиностроения», возглавлял лабораторию научного испытания автомобилей, был во главе Берлинского политехникума [107, с. 33]. Остановимся на двух его работах, в которых излагаются его взгляды на техническое образование и в связи с этим рассматриваются более общие вопросы, вплотную примыкающие к проблемам философии техники: «Германские высшие технические заведения и запросы двадцатого столетия» и «Цели высших технических школ», опубликованные на рубеже XX века. Точку зрения Ридлера Энгельмейер кратко сформулировал следующим образом: «…инженеру надо преподавать в школе глубокую умственную культуру» [107, c. 33].

В первой статье А.Ридлер выделяет специальный раздел «Культурные заслуги и влияние техники», в которой для нашей темы представляют интерес подразделы: (1) «Является ли техника культурным фактором?» и (2) «Значение техники для естественных наук». Вторая статья посвящена в основном вопросам организации инженерного образования.

(1) А.Ридлер прежде всего подчеркивает глубокий исторический характер современной техники, хотя на нее часто и смотрят как на дитя нового времени: «Ее история начинается с первыми культурными стремлениями человека и проходит через все культурное развитие, начиная от каменных орудий прародителей до новейших инженерных сооружений; она является крупной частью истории человеческой культуры и по своему значению и содержанию может померяться с историей любой науки» [68, с. 12].

(2) Отмечая большое значение техники для развития естественных наук, А.Ридлер сетует, что все заслуги в современном культурном развитии обычно приписываются «теоретическим естественным наукам», а не технике. Роль же самой техники сводится лишь к использованию «наличных естественно-исторических знаний», что неверно. Теоретические знания опережают прогресс в технике только в отдельных отраслях естествознания. Чаще «исполнительная техника» сама создает и использует основы научных знаний еще до того, как становится возможной их теоретическая формулировка. В качестве примера он приводит паровую машину, как исключительно «результат инженерного гения». Она была создана и усовершенствована инженерами задолго до создания теории теплоты. Кроме того, многие чисто научные отрасли (сопротивление материалов, теория упругости и т.д.) были созданы в основном усилиями инженеров. Ридлер резко возражает против трактовки результатов оценки техники как простого расширения первоначального опыта. Напротив, считает он, развитие техники требует непременного умственного труда, как ученых, так и инженеров. В основе техники лежит «творческий разум». Причем «умственная деятельность инженеров расширяет и сами естественные науки”. И все же технику следует считать «не созидательницей науки, но ее мощной сотрудницей» [68, с. 14].

(3) Однако главная забота А.Ридлера – рациональная организация инженерного образования. Этой цели в конечном счете подчинены все остальные гуманитарные изыскания. По мнению Ридлера, задача высшей технической школы заключается не в том, чтобы готовить только химиков, электриков, машиностроителей и т.д., т.е. таких специалистов, которые никогда бы не покидали своей тесно ограниченной области, но чтобы давать инженеру многостороннее образование, представляя ему возможность проникать и в соседние области. В качестве руководителей хозяйственного труда, связанного с социальными и государственными установлениями, инженеры нуждаются сверх специальных познаний еще и в глубоком объеме образования. Хорошее образование – это такое, которое управляет, т.е. глядит вперед и своевременно выясняет задачи, выдвигаемые как современностью, так и будущим, а не заставляет себя только тянуть и толкать вперед без крайней нужды! Для решения этой задачи, как считает Ридлер, требуется реформа инженерного образования. Но чтобы она была успешной, важно учитывать специфику инженерной деятельности и мышления и вытекающую из нее особенность инженерного образования в отличие от университетского. «Технические задачи требуют иного отношения к себе, чем чисто математические. Весь комплекс условий надо брать таким, каким природа дает его, а не таким, каким он подходил бы для точного решения. Если он не дает возможности решения, следует изменить его сознательно в известных или приблизительно оцениваемых пределах ошибки. Из-за слишком высокой оценки точных решений начинающий не понимает необходимости только приблизительно оценивать; он не понимает, что оценивание гораздо труднее, чем «точное» вычисление с «пренебрежением» неудобными условиями. Оценить – значит принимать во внимание границы познания и вероятности и сообразно с этим сознательно изменять основы вычисления. В этом заключается дело, здесь лежит трудность» [69, с. 133].

Еще одна особенность инженерного мышления – «умение применять знание в частном случае и при многочисленности практических условий». «Техническое учение само должно вступать на путь исследования ради результата там, где имеющихся знаний недостаточно; там, где результаты достижимы только в области технических приложений, где необходимы особенные средства исследования в связи с практическим применением и т.д. Это громадное и важное поле для таких исследований и применений, при которых приходится принимать во внимание все практические условия.

Познание природы должно возвыситься до полного и цельного воззрения на все процессы природы в их совокупности. Самое основательное знание частностей недостаточно для творческой технической деятельности: все причины и действия должны быть видимы, и, так сказать, почувствованы, как общий процесс, должны быть соединены в наглядную и полную картину” [69, с. 136]. В последних словах сформулирован также еще один важный принцип инженерного мышления – принцип наглядности. Ридлер предупреждает от господствующей в науке переоценки аналитических методов. По его мнению, зло коренится в «лишенной реальных представлений общности, излишестве отвлеченных методов». Поэтому так важно для инженера «обучение видеть» и «изобразить в чертеже или наброске», развитие «способности созерцания» [69, с. 137].

Исходя из всех этих соображений, по мысли Ридлера, и должно строиться инженерное образование, цель которого «выработать научно образованных и общеобразованных практических инженеров» [69, с. 147]. А.Ридлер подчеркивает важную роль соединения техники не только с наукой, но и с искусством (прежде оно соединялось лишь с ремеслом). Именно в этом случае она сможет называть себя «со справедливой гордостью» «технэ, т.е. искусство, умение и творческое применение» [69, с. 148]. Это фактически призыв возвращаться к древнегреческому «techne», в котором всякое ремесло органически соединялось с искусством, на новой основе научной техники. А.Ридлер предлагает ввести как общеобразовательный предмет в высших технических школах «историю инженерного дела», «но не как хронологию, а как историю культуры и культурных средств» [69, с. 154].

Исходя из всего вышеизложенного, Ридлер следующим образом формулирует назначение высших технических школ: не только следовать за прогрессом, но и идти впереди, указывая дорогу; играть для техники руководящую роль; сделаться центром воспитания для производительного творчества; служить вместе научному, практическому и хозяйственному воспитанию [69, с. 32].

2. Первые философы техники

Эрнст Капп (1808–1896) был первым, кто совершил смелый шаг – в заголовке своей работы он соединил вместе два ранее казавшиеся несовместимыми понятия «философия» и «техника». В центре его книги «Основные направления философии техники» [126] лежит принцип «органопроекции»: человек во всех своих созданиях бессознательно воспроизводит свои органы и сам познает себя, исходя из этих искусственных созданий. По мнению П.К.Энгельмейера, этот принцип Каппа не выдерживает критики. «В самом деле лишь ограниченное число доисторических орудий, вроде молотка и топора, можно, пожалуй, рассматривать как проекции наших конечностей. Но уже для стрелы принцип Каппа становится под знак вопроса; а колесо доисторической повозки уже не имеет прототипа в животном организме, а потому принцип проектирования органов к машине уже совсем неприложим. Капп насильно, чисто диалектически, распространяет свой принцип на машину; но здесь его аргументация до крайности слаба. Он говорит, например: «Хотя общая форма паровой машины мало, даже совсем не похожа на человеческое тело, но отдельные органы похожи». Какие? Капп благоразумно умалчивает, ибо одно упоминание о цилиндре с поршнем, о коленчатом вале, вращающемся в подшипнике, отрицает проектирование органов как принцип создания механизмов» [107, с. 120]. В своей книге «Технический итог XIX-го века» Энгельмейер высказывается еще более резко, считая, что одна десятая часть книги Э.Каппа имеет цену, называет ее хотя и исторической единицей, но отрицательной [108, с. 99-100]. Сегодня отношение философов техники к идеям Э.Каппа иное. Особенно в связи с развитием идей философской антропологии и многими отрицательными последствиями, связанными с современной техникой, которые во времена Энгельмейера не были еще столь очевидными.

В чем же суть основных идей Э.Каппа? Основоположениями его философии техники являются «антропологический критерий» и «принцип органопроекции» [71].

Формулируя свой антропологический критерий, Эрнст Капп подчеркивает: каковы бы ни были предметы мышления, то, что мысль находит в результате всех своих исканий, всегда есть человек. Поэтому содержанием науки в исследовательском процессе вообще является ничто иное, как возвращающийся к себе человек. Капп считает, что именно в словах древнегреческого мыслителя Протагора – «Человек есть мера всех вещей» – был впервые сформулирован антропологический критерий и сформировано ядро человеческого знания и деятельности. Именно благодаря тому, что человек мыслит себя в природе и из природы, а не над ней и вне ее, мышление человека становится согласованием его физиологической организации с космическими условиями.

Осмысливая понятие внешнего мира человека, Э.Капп замечает, что для него недостаточно слова «природа» в обычном понимании. К внешнему миру, окружающему человека, принадлежит также множество вещей, которые являются его созданием. Будучи искусственными произведениями в отличие от естественных продуктов (природа доставляет для них материал), они образуют содержание мира культуры. Э.Капп проводит четкое разграничение «естественного» и «искусственного»: то, что вне человека, состоит из созданий природы и созданий человека.

Этот исходящий от человека внешний мир является, с точки зрения Каппа, реальным продолжением его организма, перенесением вовне, воплощением в материи, объективированием своих представлений, т.е. части самого себя, нечто от своего собственного «Я». Это – отображение вовне, как в зеркале, внутреннего мира человека. Но созданный человеком искусственный мир становится затем средством самопознания в акте обратного перенесения отображения из внешнего мира во внутренний. В том числе таким образом человек познает процессы и законы своей бессознательной жизни. Короче говоря, «механизм», бессознательно созданный по органическому образцу, сам служит для объяснения и понимания «организма». В этом и состоит суть принципа органической проекции Эрнста Каппа. Мы специально взяли здесь слова «механизм» и «организм» в кавычки, поскольку Капп, как нам кажется, вкладывает в эти слова более общий смысл, чем это делается в прикладной механике и биологии. Он употребляет их скорее как синонимы «искусственного» и «естественного». (Видимо, этой условности данных понятий и не понял Энгельмейер, критикуя Каппа). Еще более общий смысл Капп вкладывает в понятие «орудие», различая в нем внешнюю цель его создания, т.е. форму, оформление употребляемого для этой цели материала (в бессознательном – инстинктивное действие). Обе эти цели встречаются и объединяются в целесообразности.

Капп отмечает, что человек бессознательно делает свое тело масштабом для природы. Так возникла, например, десятичная система счисления (десять пальцев рук). Однако принцип органопроекции легко объясняет только возникновение первых простейших орудий. При его применении к сложным орудиям и машинам, действительно, возникают проблемы. Хотя Капп и предупреждает, что органическая проекция может и не позволять распространять формальное сходство и что ее ценность в преимущественном выражении основных связей и отношений организма, этим проблемы не снимаются. В качестве примера возьмем, вслед за Каппом, паровую машину. Форма ее как целого не имеет ничего общего с человеком, схожи лишь отдельные органы. Но когда паровая машина начинает функционировать, например, в локомотиве, то сразу обнаруживается сходство ее общего целесообразного механического действия с органическим единством жизни: питание, изнашивание частей, выделение отбросов и продуктов сгорания, остановка всех функций и смерть, если, скажем, разрушена важная часть машины, сходны с жизненными процессами животного. Капп подчеркивает, что это уже не бессознательное воспроизведение органических форм, а проекции, т.е. вообще живого и действующего как организм существа. Именно эта своеобразно-демоническая видимость самостоятельной деятельности и поражает больше всего в паровой машине.

Далее Капп переходит от отдельных созданий техники к тем могучим культурным средствам, которые не укладываются в понятие аппаратов и имеют характер систем. Таковы, например, железные дороги и телеграф, покрывшие сетью весь земной шар. Первые, особенно при соединении рельсовых путей и пароходных линий в одно целое, являются отражением системы кровеносных сосудов в организме. Это коммуникационная артерия, по которой циркулируют продукты, необходимые для существования человечества. Второй естественно сравнить с нервной системой. Здесь, по мнению Каппа, органопроекция празднует свой триумф: сначала бессознательно совершающееся по органическому образцу построение, затем взаимное узнавание оригинала и отражения (по закону аналогии) и, наконец, подобно искре вспыхивающее сознание совпадения между органом и орудием вплоть до тождества.

Кстати, косвенным подтверждением принципа органопроекции, понятого, конечно, не буквально, является развитие современной микроэлектроники, которая, перепробовав (бессознательно) всевозможные материалы, выбрала для интегральных схем в качестве наиболее оптимального материала кремний. Но именно его еще раньше эволюция «выбрала» исходным материалом органических тел. Послойный синтез твердотельных интегральных структур, развитый в современной технологии производства микроэлектронных схем, также наиболее распространен в живой и неживой природе (например, рост кристаллов, годичный рост деревьев, образование кожи). Здесь «органопроекция» имеет тенденцию к отображению по крайней мере нижних уровней структуры биосинтеза. Причем технологические приемы послойного синтеза эффективно (и бессознательно) применялись в первобытных технологиях, начиная с неолита, например, при производстве украшений, в полиграфии, при изготовлении корабельной брони [126].

Концепция органопроекции – первая попытка философской экспликации генезиса техники и ее «антропных» начал. Попытки ответить на вопрос: что такое техника и каков ее генезис – и в дальнейшем сохраняет свою эвристическую роль и составляет важный раздел в философии техники.

Альфред Эспинас в своей книге «Возникновение технологии», которая представляет собой сборник его работ, помещенных в разных философских журналах (начиная с 1890 года), формулирует понятие технологии. «Эспинас прямо заявляет, что говорит о полезных искусствах. Технологией он называет некоторое будущее учение об этих искусствах, которое выделит их основной характер исторически и потом даст возможность извлечь основные законы человеческой практики в некоторую «общую праксеологию». Таким путем составится новое учение о человеческой деятельности, которое станет рядом с учением о познании, столь многосторонне разработанным, и тем самым заполнит пробел, – отсутствие «философии действия» [107, с. 121].

А.Эспинас подчеркивает, что ни одно изобретение не может родиться в пустоте; человек может усовершенствовать свой способ действия, только видоизменяя средства, которыми он уже предварительно обладал. Не бессознательная практика, а лишь зрелые искусства порождают технологию. Каждое из таких искусств предполагает специальную технологию, а совокупность этих частных наук (т.е. этих технологий) естественно образует общую, систематическую технологию. Вот эту-то общую технологию Эспинас и именует праксеологией, которая представляет собой науку о самых общих формах и самых высших принципах действия всех живых существ. Общая технология – это наука о совокупности практических правил искусства и техники, развивающихся в зрелых человеческих обществах на определенных ступенях развития цивилизации.

По мысли Эспинаса, технология обнимает три рода проблем, в зависимости от трех точек зрения, с которых можно рассматривать технику. Во-первых, можно производить аналитическое описание ремесел в том виде, в каком они существуют в данный момент и в данном обществе, определяя их разнообразные виды, и затем сводить их с помощью систематической классификации к немногим типам. Это соответствует статической точке зрения на технику, в результате чего сформировалась морфология технологии. Во-вторых, можно исследовать, при каких условиях и в силу каких законов устанавливается каждая группа правил, каким причинам они обязаны своей практической деятельностью. Это динамическая точка зрения на технику, результатом которой является физиология технологии. Наконец, в-третьих, комбинация динамической и статической точек зрения дает возможность изучать зарождение, апогей и упадок каждого из этих органов в данном обществе или даже эволюцию всей техники человечества, начиная от самых простых форм и кончая самыми сложными, в чередовании традиций и изобретений, которое составляет ритм этой эволюции.

По мнению Эспинаса, технология в области действия занимает место логики в области знания, так как последняя рассматривает и классифицирует различные науки, устанавливает их условия или законы и воспроизводит их развитие и историю, а сами науки суть такие же социальные явления, как и искусства (только мы сегодня сказали бы вместо логики науковедение). Поскольку предмет исследования Эспинаса – история технологии, то это одновременно означает и историю философии действия, т.е. наблюдение за тем, как философия действия следует за развитием индустрии и техники. (Основные категории действия – желать, опасаться, начинать, кончать, пробовать, достигать, терпеть неудачу). В отличие от нее история самой техники должна показать, как возникшие из техники доктрины влияли обратно на искусства и породили более совершенные формы практики [71].

Анализируя тексты древнегреческих авторов, Эспинас демонстрирует важные изменения в эллинской культуре VII–V вв. до н.э., связанные с появлением искусства (тесно слитого в это время с техникой): «Понятие об искусстве… начинает появляться вместе с понятием о совокупности передаваемых правил. Отношение человека и божества меняются; вместо того, чтобы пассивно покоряться решениям Юпитера или пользоваться ими без усилий, человек располагает известными средствами, чтобы улучшить свое положение, и отчасти сотрудничает с богами в их благодеяниях. Но на этом и останавливается его могущество: он не создает искусства, он сам ничего не изобретает. Это утверждает Гезиод, хотя он и приписывает человеческой инициативе большую роль, чем Гомер» [107, с. 137]. Законы устанавливает не человек, а боги, но их повеления уже не основаны на произволе. Боги, полубоги и герои обучают людей началам искусств. Практические навыки (технэ) определены и предписаны богами и потому являются божественными законами. Но они не считаются сверхъестественными. Напротив, именно в силу своего божественного происхождения они образуют часть нашей природы и природы вообще. Они как бы вечны и никогда не изменялись. «И так с самого начала и совершенно определенно отмечена основная черта философии действия: индивидуальное практическое сознание не имеет закона в самом себе» [71, с. 145]. Законы и обычаи, как выражение божественной воли, не представлялись принуждением, но помощью и поддержкой, инструментом. И хотя практическое предписание было ясно, исход самого события (действия) оставался неизвестным. Надо было лишь как можно более точно придерживаться этих предписаний.

Результат своего анализа Эспинас заключает следующим образом: «Итак, вся техника этой эпохи имела один и тот же характер. Она была религиозной, традиционной и местной».

Весь этот период Эспинас обозначает как физико-теологическую технологию. В следующий за ним период, характеризующийся сменой традиционалистского режима олигархии тиранией, техника становится утилитарной, искусственной и светской, сознательной, искусственной фабрикацией, «техникой орудия». «Человек, изобретатель искусств, осознает роль мышления и опыта в изобретении: роль богов уменьшается. Благодаря разделению труда и специализации работников, технические приемы улучшаются, и улучшения не только не вызывают осуждения, но и являются предметом восхищения» [71, с. 166].

Третий философ, которого можно назвать в качестве основоположника философии техники – это последователь Канта Ф.Бон.

Фред Бон в 1898 году издал свое концептуально-аналитическое исследование «О долге и добре» [120], из названия которого было бы трудно установить ее связь с нашей темой, если бы слова «философия техники» не были бы внесены в заголовок одной из глав этой книги. В предисловии, ссылаясь на Канта, он выдвигает в качестве главной задачи философии анализ и точную формулировку понятий, которые употребляются в обыденном языке, выступает против «поверхностного способа, которым из идентичности слов заключают об идентичности значений или предполагают эту идентичность само собой разумеющейся» [120, с. 2]. При этом он подчеркивает, что «метод концептуального анализа с целью выяснить содержание понятий и установить его недвусмысленным образом и оберечь его в будущем от некорректного употребления является столь же древним, как и сама философия» [120, с. 2-3]. Уже Сократ, «отец философии», использовал его в своем знаменитом «маевтическом» искусстве задавать вопросы. Аналогичную задачу ставит перед собой и Фред Бон с целью анализа понятий «долг» и «добро».

В термине «долг» (долженствование) Бон выделяет два значения: долг категорический и долг гипотетический. Эти две разновидности мы можем, в полном согласии с Боном, назвать долгом нравственным и долгом техническим. К познанию первого ведет, по Бону, вопрос: «Что я должен делать?». Здесь спрашивающий интересуется общим направлением своей деятельности, своего поведения. Ответом на этот вопрос будет, по Бону, некоторое приказание, заповедь или завет, а смысл такого завета раскрывается следующими предложениями: «Ты должен делать то, что тебе приказывают», или: «Ты должен делать то, что служит к удовлетворению интереса того, кто приказывает». Совокупность всех таких приказаний, по Бону, относится к «философии нормики», которая отличается от этики только несколько большим объемом, но которая вся тоже построена на «категорическом императиве» [106, с. 104]. Второе значение понятия «долг» является гипотетическим, или техническим. Здесь речь идет уже не об общей нормировке поступка, а об указании средства или пути к достижению цели. Ответом в этом случае будет уже не приказ, а завет или совет, который может быть или выполнен, или не выполнен по желанию вопрошающего. В этом и заключается, по мнению Ф.Бона, компетенция философии техники. Глава, посвященная данной теме, называется у него «О вопросе «Что я должен делать, чтобы?» (философия техники)».

Вопрос «Что я должен делать?» никогда не возникает совершенно изолированно от предшествующих объяснений цели, которую этот долг обусловливает, или последствий этой цели. Типичный пример такой постановки вопроса: «Что я должен делать, чтобы эта машина действовала?». На такого рода вопросы невозможно ответить с помощью одной какой-либо науки. Часто это не под силу и технике в целом. И хотя «наш век часто употребляется с эпитетом «технический»», «мало кто имеет представление о том, что такое техника» [120, с. 61]. Фред Бон пытается выяснить сущность техники и технического.

Среди крупнейших мыслителей нового времени царит, по его мнению, неясность, рассматривать ли науку или технику как определенную дисциплину, расположена ли между ними еще какая-то область, как квалифицировать так называемые «нормативные» науки и т.д. Ясно одно, что техника невозможна без лежащей в ее основе науки. Чтобы выяснить суть технического и развести технику и науку, Фред Бон анализирует структуру научного и технического высказывания. Первое может быть выражено в общем виде следующим образом: «Если «a», то «b»»; второе – «Если хочешь (получить) «b», то должен вызвать «a»». «То, что в науке выступает как условие и обусловленное, как причина и действие, в технике принимает вид средства и цели» [120, с. 63].

Ф.Бон предупреждает от неверного представления о том, будто бы отдельной технической специальности всегда соответствует одна наука (например, электротехнике – только теория электричества). Напротив, никогда невозможно было бы построить паровую машину лишь на основе знания теории теплоты; можно точно знать все законы индукции, но не быть в состоянии сконструировать динамомашину. Другими словами, невозможно на основе высказываний какой-либо одной науки построить техническое высказывание. Для этого необходимо собрать отдельные высказывания многих наук и связать их друг с другом. Ф.Бон здесь интересует чисто концептуальный аспект: исследование того, какие высказывания науки превращаются в технические высказывания.

Он отмечает, что не все научные высказывания в форме «Если «a», то «b»» представимы в виде технического высказывания. «Если хочешь (получить) «b», должен вызвать «a»». Фред Бон подчеркивает сложность технических задач, сущность которых заключается в выборе средств (телеологическом рассмотрении).

Ф.Бон выделяет три проблемы, над которыми работает техника: прежде всего это поиск средства, если дана цель; во-вторых, это задача так присоединить к данному процессу другой процесс, чтобы была достигнута данная цель, а также установить связь между средством и целью; третья проблема заключается в том, чтобы для данного средства найти цель (т.е. возбудить потребность), достижение которой само оказывается побочным следствием некоторого другого ряда целей, и выбрать соответствующий ей ряд целей [120, с. 79]. Этот ряд целей представляет собой цепь следующих друг за другом событий, причем каждый отдельный пункт данной цепи является средним пунктом большей его части. Данная цепь должна быть рассмотрена, однако, не как линейная последовательность, а как пространственная ткань из многократно и беспорядочно переплетенных целей.

Бон различает технику в узком и широком смысле. Техника в узком смысле – это покоящаяся на высказываниях физики и химии промышленная или инженерная техника. Расширение этого понятия происходит, если двигаться от техники неорганической, основанной на точных науках, к органической технике (земледелие, скотоводство, врачевание и т.д.) и от техники естественных наук к технике наук о духе (политике, педагогике и т.д.). При этом он выделяет общий признак всякой техники – указатель средства для достижения данной цели [120, с. 81]. Короче говоря, по Бону, любая целенаправленная деятельность имеет свою технику.

Фред Бон касается также очень важного вопроса разграничения понятий «техника» и «практика». Он отмечает, что наука часто противопоставляется технике как теоретическая область практической, что неверно. По его мнению, наука и техника совместно строят здание теории и как таковые противостоят практике. Практика – это любая профессиональная деятельность, в то время как техника дает лишь руководство к осуществлению этой деятельности. Причем техника отличается от науки главным образом лишь иной формой высказываний и другой организацией материала. С его точки зрения, рабочий, монтер, чертежник, конструктор, преподаватель школы и исследователь составляют в промышленной технике один непрерывный ряд. Трудности в разграничении сфер науки, техники и практики заключены в том, что эти три ступени бывают обыкновенно многократно переплетены в одной и той же персоне. Очень интересно, чем Фред Бон завершает свое исследование.

«Восходя по пути обобщений, Бон находит, что вся совокупность технических мероприятий имеет целью удовлетворять потребности человека. Потребность ставит известную цель; но если мы внимательно всмотримся в дело, то увидим, что одна цель является лишь средством к достижению другой цели. Восходя по этому ряду превращения целей в средства к достижению целей высших, мы доходим до положения, что все наши дела устремляются в одну конечную точку, а эта цель всех целей есть счастье. И таким образом, высшею технической целью является достижение счастья, и все вопросы – «что я должен делать, чтобы…?» сбегаются в один вопрос: «что я должен делать, чтобы быть счастливым?» [107, с. 124]. Ответ на этот вопрос, с точки зрения Ф.Бона, является самым важным, а все другие технические вопросы имеют лишь второстепенное значение, поскольку во всякой деятельности ведущим осознается желание счастья. Этот вопрос он рассматривает в специальной главе, названной «философия эвдемизма». Однако и эта цель подчиняется у него наивысшей и всеобщей цели – идее добра, составляющей предмет философии этики.

Такая устремленность технической задачи к достижению человеческого счастья в сочетании с идеей добра является в наши дни очень и очень актуальной для преодоления узкого техницизма, ориентирующего техническую деятельность на самоподдержание, самооправдание и внутреннее функционирование, ведущее в конечном счете к саморазрушению технической цивилизации. Но это, конечно, не значит, что надо немедленно отказаться от техники и вернуться к «натуризму» (по терминологии Франца Рело). Напротив, по убеждению Ф.Бона, «тот, кто рассматривает счастье как общую и высшую цель стремлений, должен также провести исследование ведущих к этой цели средств, как высших и главнейших во всех технических задачах» [120, с. 94], т.е. встать на путь технический.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.philosophy.ru/

Общекорабельные системы и устройства

И.Г. Захаров,  доктор технических наук, профессор, контр-адмирал; Я.Д. Арефьев, доктор технических наук, профессор, контр-адмирал; Н.А. Воронович, кандидат технических наук, капитан 1 ранга; О.Ю. Лейкин, кандидат технических наук, капитан 1 ранга

Наряду с энергетикой, электроэнергетикой и автоматизированными системами управления, контроля и защиты в послевоенный период интенсивно развивался и комплекс общекорабельных систем и устройств (ОКС и У) кораблей ВМФ. Разработка и внедрение ОКС и У тесно связаны с созданием энергетических средств кораблей ВМФ. Дальнейшее развитие энергетических установок и электроэнергетических систем позволило оснастить корабли новыми электрогидравлическими рулевыми машинами, якорными шпилями, спускно-подъемными и грузовыми устройствами.

Создание атомного океанского Военно-Морского Флота, необходимость несения его кораблями боевой службы в удаленных районах Мирового океана, выполнение международных обязательств на море потребовали разработки нового поколения корабельных устройств и систем. В этих условиях остро встала проблема всестороннего обеспечения кораблей в море на ходу в любых погодных условиях. Для ее решения в 1969г. были начаты работы по созданию судов снабжения, а также устройств типа “Струна” и “Передача” для приема-передачи грузов на корабли ВМФ.

Первым ЦНИИ МО было выдано техническое задание НПО “Пролетарский завод” на разработку устройств, обеспечивающих передачу сухих грузов массой до 4000кг и жидких грузов производительностью до 1000-1200т/ч на волнении моря до 5 баллов включительно, а также передачу людей и снаряжения на аварийные подводные лодки. Эти устройства по своим параметрам превосходили в 1,2-1,5раза существующие во флотах высокоразвитых государств мира. В свою очередь, разработка устройств потребовала создания принципиально новых мощных гидромоторов, электрогидравлических следящих систем и специальных лебедок со скоростью травления и выбирания канатных дорог до 400-500м/мин. Особенно остро встал вопрос о реализации безударного приема-передачи ракет, боезапаса и людей. Эта задача была решена выполнением комплекса теоретических исследований, проектных проработок и макетных испытаний по конструктивному исполнению и доводке стыковочных узлов и систем автоматического программного управления, обеспечивающих прием и опускание груза на палубу с ускорением, не превышающим 2g, и посадочной скоростью до 1,5м/мин.

На основе теоретических и экспериментальных исследований взаимодействия судна снабжения и принимающего корабля, соединенных канатными дорогами, были разработаны принципы и методы безопасного совместного плавания с учетом генерального курса к волне, размещения устройств по длине корабля, необходимых скоростей движения и углов перекладки руля при передаче-приеме грузов, что облегчило не только проектирование, но и эксплуатацию кораблей. Безопасность работы судна снабжения с принимающим кораблем обеспечивалась также вновь созданной системой “Интервал”, удерживающей требуемое расстояние между кораблями (50-70м) при подаче грузов. Разработку устройств на “Пролетарском заводе” возглавляли А.Е.Маслов, Ю.Л.Довгалев и наблюдающий от ВМФ Г.А.Плугатырев. В работе принимал участие большой творческий коллектив ученых и конструкторов НИИ и конструкторских бюро судостроительной промышленности и ВМФ.

В 1974г. изготовленные устройства приема и передачи сухих и жидких грузов были установлены на МТ “Днестр” и ВПК “Адмирал Макаров”. Межведомственные испытания, проведенные в том же году в Атлантическом океане и Средиземном море, подтвердили их высокую работоспособность. Устройства были рекомендованы к дальнейшему производству.

В 1976г. за создание судов обеспечения, оснащенных устройствами для передачи грузов в море траверзным способом, группа специалистов промышленности и ВМФ была удостоена Государственной премии СССР, в их числе: А.Е.Маслов, Ю.Л.Довгалев, Ю.М.Украинский, Л.А.Равикович, Н.Н.Ларкин, Ю.И.Сапожников.

В настоящее время разработан типоряд передающих устройств третьего поколения для оснащения всех классов боевых надводных кораблей и подводных лодок.

Другой крупной проблемой в области создания корабельных устройств явилась разработка палубных механизмов, обеспечивающих взлет и посадку самолетов. Современные корабельные реактивные самолеты с горизонтальным взлетом и посадкой имеют достаточно большие взлетные скорости — до 300км/ч и скорости посадки — 260км/ч и широкий диапазон взлетно-посадочных масс — от 10 до 40т. Предельные размеры полетной палубы и допустимые нагрузки, действующие на летчика и самолет, накладывают строгие ограничения на длину разбега при взлете и длину пробега при посадке самолета -до 100-110м. Поэтому полетные палубы современных авианосцев оборудуются специальными взлетно-посадочными устройствами: катапультами, трамплинами, аэрофинишерами и аварийными барьерами.

Во второй половине 70-х годов было принято решение о начале строительства тяжелого авианесущего крейсера, предназначенного для базирования корабельных самолетов с горизонтальным взлетом и посадкой. Несмотря на то, что к моменту начала проектирования отечественный опыт разработки корабельных катапульт, аэрофинишеров и аварийных барьеров практически отсутствовал, научно-исследовательские институты и проектно-конструкторские бюро Военно-Морского Флота, Военно-воздушных сил, судостроительной и авиационной промышленности к этому времени выполнили целый комплекс научных исследований и проектных проработок, подтвердивших возможность создания этих средств, а 1-й ЦНИИМО разработал и выдвинул требования к их проектированию и совместно с Невским проектно-конструкторским бюро выдал тактико-техническое задание на разработку опытных и головных образцов.

Создание катапульт, аэрофинишеров и аварийных барьеров для первого отечественного тяжелого авианесущего крейсера было поручено объединению “Пролетарский завод”. Научному коллективу, возглавляемому главным конструктором А.А.Булгановым, пришлось решать целый комплекс научно-технических и организационных задач для разработки самых энергоемких в мировом кораблестроении катапульт и аэрофинишеров, имеющих высокие показатели надежности, обеспечивающие требуемую безопасность взлета и посадки летательных аппаратов.

В отечественном судовом машиностроении параметры механизмов взлетно-посадочного комплекса не имели аналогов по давлению в гидросистемах, скоростям и быстротечности процессов. К научным исследованиям была привлечена академическая, вузовская и отраслевая наука, в результате чего созданы теоретические основы расчета процессов, протекающих в катапульте, аэрофинишере, аварийном барьере, и выполнен значительный объем экспериментов на математических и физических моделях, а также испытаний на заводских стендах и полигонах. Это позволило разработать для корабельных устройств клапан пуска, системы уплотнения щелевых цилиндров, их наружного обогрева, смазки катапульты, торможения челночно-поршневой группы, ее возврата, автоматики, а также измерительный комплекс, технологический процесс изготовления и сборки щелевых цилиндров катапульт, клапан управления аэрофинишером и аварийным барьером, демпфирующие устройства, приемный и тормозной торс, специальные гидравлические уплотнения, самосмазывающиеся материалы, систему документирования параметров аэрофинишера и т.д. В 1983г. изготавливается первый опытный образец аэрофинишера и на береговом полигоне начинается его отработка на совместимость с самолетами путем пробега по полосе, а затем и посадками с воздуха. Первая посадка с воздуха на корабельный аэрофинишер, установленный на береговом комплексе, была осуществлена 1 сентября 1984г. летчиками-испытателями В.Пугачевым и Н.Садовниковым, пилотировавшими самолеты Су-27.

В 1986г. начались испытания аэрофинишеров и аварийного барьера тележками-имитаторами самолетов на предельно допустимых режимах по массе, скорости, боковым отклонениям. Для разгона тележек нагружателей аэрофинишеров и аварийного барьера использовалась корабельная паровая катапульта, опытный образец которой был изготовлен и установлен на наземном полигоне. 7августа 1986г. были проведены первые холостые пуски, а 29августа — первый пуск тележки нагружателя. За время испытаний отработаны все системы катапульт, проведена ее тарировка тележками-нагружателями, были достигнуты требуемые характеристики по цикличности, времени разогрева, предельным перегрузкам и др., отвечающие выданному техническому заданию. Аэрофинишер, аварийный барьер и катапульта были предъявлены на межведомственные испытания.

Наземный испытательный, учебно-тренировочный комплекс корабельной авиации является уникальным стендом, обеспечивающим не только отработку летательных аппаратов и авиационно-технических средств, но и обучение, и тренировку летчиков и обслуживающего полеты персонала в условиях, близких к корабельным. Разработку взлетно-посадочных блоков комплекса осуществляло “Невское ПКБ”, строительство — Черноморский судостроительный завод, насыщение взлетно-посадочными устройствами — “Пролетарский завод”. Создание взлетно-посадочных блоков осуществляли О.К.Сурков, Ю.Д.Сергеев, А.И.Середин, П.С.Герасимов, А.А.Булгаков, И.А.Пашкевич, Б.А.Власов, А.С.Ривкин, Н.Н.Ларкин, Б.П.Костенко, главный наблюдающий ВМФ В.Е.Шеховцов. В 1988г. взлетно-посадочные блоки были приняты государственной комиссией и переданы в эксплуатацию личному составу.

Межведомственные испытания аэрофинишера и устройства, работающего в режиме аэрофинишера и аварийного барьера, завершены в 1987-1988гг. Тормозные машины были установлены на корабль, где в 1991г. успешно прошли государственные испытания. Первая посадка на корабельные аэрофинишеры и взлет с трамплина ТАВКР “Адмирал Флота Советского Союза Кузнецов” были выполнены летчиками испытателями В.Пугачевым и Т.Аубакировым на самолетах Су-27К и МиГ-29К 1ноября 1989г. Последний этап межведомственных испытаний по тарировочным испытаниям катапульты самолетами не был завершен в связи с прекращением финансирования работ по созданию катапультных самолетов.

Значительной проблемой в области корабельных устройств стало создание успокоительной качки. Первоначальная местная стабилизация антенных радиолокационных постов, артиллерийских и ракетных установок кораблей имела ряд существенных недостатков и не отвечала требованиям по условиям использования оружия. В это время параллельно во многих странах была разработана концепция общей стабилизации положения корабля на качке за счет успокоителей бортовой качки и доведения до требуемых норм стабилизации постов и установок оружия за счет местных систем стабилизации.

Внедрение успокоителей качки (УК) позволило повысить тактико-технические характеристики кораблей и улучшить условия их обитаемости. Необходимо отметить, что корабли отечественного Военно-Морского Флота были первыми в мире оснащены подобными устройствами. Создание эффективных и мощных успокоителей качки для различных классов кораблей потребовало совместной работы предприятий судостроительной отрасли и организаций ВМФ: ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова — в части разработки теории умерения качки корабля; ЦНИИ “Судового машиностроения” — в части силовых следящих приводов; ЦНИИ “Аврора” — в части систем управления; Северного проектно-конструкторского бюро — в части успокоителей качки, в целом, рулей и металлоконструкций; 1-го ЦНИИМО — в части формирования требований к проектированию успокоителей качки.

За относительно короткое время были созданы и освоены: УК-56 — для эскадренных миноносцев, УК-134 — для ракетных и больших противолодочных кораблей, УК-134-6 — для крейсеров типа “Маршал Устинов”, УК-89-3 — для тяжелых крейсеров типа “Минск” и УК-135 — для противолодочных кораблей.

Дальнейшее развитие успокоители качки получили с разработкой их нового типа — с неубирающимися управляемыми рулями. В отличие от выдвижных они обладают меньшими габаритами и массой, повышенными скоростями перекладки, оснащены более современной системой управления, требуют меньших объемов и площадей для размещения на кораблях, а также более удобны в эксплуатации и ремонте. К таким, например, относятся успокоитель качки УК-6 с площадью рулей 6м2 и насосным агрегатом НА-360. Ведутся работы по созданию подобных успокоителей качки с площадью пера руля — 4,5м2, предназначенного для кораблей малого и среднего водоизмещения.

Значительный вклад в развитие теории успокоителей качки внесли ученые: В.А.Мореншильдт (ЦНИИ им.академикаА.Н.Крылова), В.Г.Поляков, В.О.Воробьев (ЦНИИСМ), А.Н.Холодилин (Кораблестроительный университет), Г.В.Черкизов (Северное ПКБ), Н.А.Шмырев (1-й ЦНИИМО).

Возникшая в конце 50-х годов потребность резкого повышения мощности корабельных установок кондиционирования воздуха и последовательное ужесточение требований к их виброакустическим характеристикам были одной из серьезных научно-технических проблем, которые решал ВМФ.

На кораблях проектов 26- и 68-бис применялись пароводяные вакуумные и пароэжекторные машины 101Э, 2ЭМ и 3Э. На их базе по заказу ВМФ заводом “Компрессор” (г.Москва) сконструирован типоряд холодильных машин Э-250, Э-320 и Э-500 малогабаритного исполнения для первого поколения АПЛ и машин 9Э, 10Э для надводных кораблей 576 и 58 проектов.

Повышение требований к скрытности ПЛ и НК потребовало проведения дальнейших работ по снижению шумности работы холодильного оборудования. Было также продолжено совершенствование холодильных машин в части, касающейся уменьшения массогабаритных показателей, повышения экономичности и надежности. В результате для АПЛ второго поколения были созданы пароэжекторные холодильные машины типа Э-ЗООА/1, Э-500А/1, ЭХМ-1, ЭХМ-З, ЭХМ-5. Для надводных кораблей постройки 70-80-х годов на основе выполненных научно-технических разработок созданы холодильные машины типов 10ЭМ, 10ЭМАР и их тропическое исполнение — 20Э. В работах принимали участие ЦНИИ им. академика А.Н. Крылова, Санкт-Петербургское морское бюро машиностроения (СПМБМ) “Малахит”, ЦКБМТ“Рубин”, Северное ПКБ, ВНИИхолодмаш при научно-техническом сопровождении 1-го ЦНИИМО.

Попытки снижения виброакустических характеристик в источнике привели к созданию по требованию ВМФ для АПЛ второго-четвертого поколений ряда винтовых парокомпрессорных холодильных машин типа МХМВ-63П, 21МХМВ-63, МХМВ-250, 1МХМВ-250 и ЗМХМВ-290. Данные установки разработаны коллективом конструкторов ВНИИхолодмаша под руководством И.К.Савицкого, В.В.Катерухина и созданы на Читинском машиностроительном заводе.

Исследования ЦНИИ им.академикаА.Н.Крылова, ВНИИхолодмаша и 1-го ЦНИИМО показали, что по виброакустическим характеристикам наиболее перспективны абсорбционные холодильные машины. В этом плане интересен опыт разработки в 60-х годах абсорбционной бромисто-литиевой холодильной машины для ленинградского Большого концертного зала “Октябрьский”. Теоретические основы этой работы были использованы при создании абсорбционно-бромистой холодильной машины (АБХМ) БМ-600 на заводе “Компрессор” коллективом под руководством главного конструктора Ю.А.Шапошникова, ответственного исполнителя Е.И.Елимовой и наблюдающих от ВМФ И.И.Космынина и Е.П.Лакунина. Машина была установлена на кораблях проектов 1134Б и 1164. В настоящее время с учетом опыта ее 25-летней эксплуатации ВНИИхолодмаш, на основе научных разработок ЦНИИ “Прометей” в области использования титановых сплавов в агрессивной среде водного раствора бромистого лития, для перспективных кораблей ВМФ создаются абсорбционные холодильные машины типа АХМ-0,5 (холодопроизводительность 0,5МВт).

Строительство серии крупных авианесущих кораблей проекта 1143 потребовало холодильных машин с агрегатной мощностью 1-2МВт. С этой целью использован научно-технический задел в области центробежных компрессоров. Под руководством главного конструктора И.М.Калнина во ВНИИхолодмаш был спроектирован и на Казанском компрессорном заводе освоен выпуск турбокомпрессорных холодильных машин типа МТХМ-1000 и МТХМ-2000.

Ужесточение требований по виброакустическим характеристикам (ВАХ) показало невозможность дальнейшего использования поршневых компрессоров в холодильных установках продовольственных камер. Поэтому возникла необходимость использования альтернативных способов получения холода. По предложению СПМБМ “Малахит” и 1-го ЦНИИ МО, использованы научно-технические достижения в области применения эффекта Пельтье в холодильных установках малой агрегатной мощности. В 1994г. на научно-производительном предприятии “Истприбор” коллективом под руководством Б.Г.Накчебия проведены межведомственные испытания термоэлектрической холодильной установки (ТЭХУ) провизионных камер “Холод”, которые планируются к установке на перспективные корабли. В силу специфических условий Военно-Морской Флот в 80-е годы, помимо использования апробированных разработок в холодильной технике, инициировал конструкторские и научно-исследовательские работы в этой области.

В 1974г. в ВМФ были приняты первые правила по предупреждению загрязнения моря (“ППМЗ-74”), которые регламентировали выполнение международной конвенции по предупреждению загрязнения моря нефтью (1954г. Ойлпол, с поправками 1971г.). На основании введенных правил в ВМФ были проведены НИОКР по оснащению кораблей и судов ВМФ оборудованием по предупреждению загрязнения моря нефтью. В результате корабли стали оснащаться нефтеводяными сепарационными установками, цистернами для сбора трюмных вод, автономными осушительными системами с насосами.

С принятием Конвенции 1973г. и с поправками 1978г. по предотвращению загрязнения с судов предусматриваются меры предотвращения загрязнения моря не только нефтью, но и вредными веществами, сточными водами и мусором. Это привело к разработке новых нормативных документов, концепции комплексных мероприятий по полной переработке нефтесодержащих и сточных вод, мусора корабля, а также к созданию соответствующих устройств.

В настоящее время по заданию 1-го ЦНИИМО Центральное конструкторское бюро морской техники (ЦКБ МТ) “Рубин” разрабатывает устройство по очистке сточных, нефтесодержащих вод и комплектующего оборудования, удовлетворяющего требованиям ВМФ. В работе по созданию систем и устройств принимали активное участие специалисты и ученые различных организаций: Б.В.Подсевалов, Ю.М.Брусельницкий (ЦНИИ“ЛОТ”), О.П.Терешкевич, А.К.Брусов (ЦКБМТ “Рубин”), В.Г.Федоров, Г.П.Надточий (1-й ЦНИИМО).

В связи с внедрением атомных энергетических установок, повышением рабочих глубин погружения и водоизмещения подводных лодок в отечественном и зарубежном подводном кораблестроении возникла проблема повышения эффективности систем аварийного продуктирования (АП) и их энергообеспечения. Специалистами ведущих стран мира был развернут комплекс фундаментальных и поисковых работ, направленных на решение этой проблемы. Во Франции, Великобритании, США и Германии исследовались различные виды топлива и конструкций систем. Подобная работа была начата и в отечественном подводном кораблестроении. В 1958-1960гг. специалистами 1-го ЦНИИМО выполнена НИР по использованию в системах АП газогенераторов твердого топлива.

Особую актуальность эта проблема приобрела после гибели в 1963г. во время глубоководного погружения американской АПЛ “Трешер”. Эта катастрофа послужила поводом к разработке во многих странах специальных программ НИОКР в области повышения безопасности плавания атомных подводных лодок, включавших работы по повышению эффективности систем АП строящихся и проектируемых АПЛ. В качестве первого этапа в решении проблемы в ВМС США на всех строящихся АПЛ корабельный запас воздуха высокого давления (ВВД) был увеличен вдвое. В отечественном кораблестроении было создано оборудование, рассчитанное на давление в системах ВВД 400ата, вместо 200ата, что позволило увеличить запас ВВД по весу в 1,6раза, без увеличения габаритных показателей. Для повышения надежности и живучести системы ВВД, начиная с кораблей второго поколения, внедрена кольцевая схема.

Все работы проводились под руководством главного конструктора ЦКБ“Рубин” В.Н.Плотникова совместно с другими организациями и при общем наблюдении 1-го ЦНИИ МО. Специалистами ЦКБМТ“Рубин” была разработана и внедрена на АПЛ второго поколения система аварийного продувания повышенной эффективности (АППЭ), позволившая заметно увеличить интенсивность продувания цистерн главного балласта. Наибольший вклад в создание и внедрение систем ВВД-400 и АППЭ внесли специалисты промышленности — Н.Ц.Куприянов, В.Н.Плотников, Е.Л.Гаврилов и представители ВМФ — Ф.К.Ярмолин, Б.П.Костров, В.А.Усачев, Н.Я.Бутенко.

Одновременно продолжались работы по созданию систем аварийного продувания продуктами сгорания твердого топлива (АП ПСТТ). В 1964г. на ПЛ проекта 611 были успешно проведены первые испытания опытного образца такой системы.

Специалистами ВМФ были обоснованы требования к тактико-техническим характеристикам и конструкции подобных систем применительно к глубоководным АПЛ. В дальнейшем эти работы выполнялись в соответствии с постановлением правительства и включили в себя комплекс НИОКР, выполнявшихся предприятиями: СПМБМ “Малахит” Минсудопрома (головной разработчик). Московским механическим заводом “Искра” и НИИ химических топлив Авиапрома (разработчики зарядов топлива) с участием ЦНИИ “Аврора”, ПО “Северное машиностроительное предприятие” и ЦНИИ им.академикаА.Н.Крылова.

В течение 1970-1980гг. на специально созданном уникальном наземном крупномасштабном стендовом комплексе “Импульс”, имитирующем условия продувания цистерн главного балласта (ЦГБ) на глубинах до 1000м, проведена всесторонняя экспериментальная отработка всех элементов системы АП ПСТТ, позволившая создать оптимальные конструкции по реализации принципиально новой физической модели продувания балласта парогазовой смесью высокой температуры.

В результате этих работ на снабжение ВМФ были приняты газогенераторы с корпусами из стали: в 1975г. для глубин погружения до 400м, а в 1983г. — до 1000м.

Межведомственные корабельные испытания систем АП ПСТТ с такими газогенераторами были успешно завершены летом 1981г. на АПЛ проекта 671РТ (глубина до 400м), а также в 1984г. и 1986г. на опытной глубоководной АПЛ проекта 685 (всплытие с 300 и 800м соответственно). В процессе этих испытаний была подтверждена высокая эффективность новых систем, превосходящих по интенсивности продувания балласта традиционные воздушные системы более чем в 10раз.

На базе выполненных работ созданы серийные образцы систем АП ПСТТ, которые устанавливаются на строящихся АПЛ проекта 971, а также ведется проектирование этих систем для перспективных заказов.

В разработке и внедрении на отечественных АПЛ систем продувания с использованием газогенераторов твердого топлива активное участие приняли И.И.Кортуков, Ю.К.Куликов, А.М.Носов, И.А.Седов, О.К.Волков (ММЗ“Искра”), А.Н.Росторгуев, Д.Д.Аксененко (Ав. НИИХТ), Г.И.Никитин, Л.А.Гершт, В.Ю.Гуревич (НПО“Аврора”), Г.П.Горченков, О.Н.Михайлов (ЦНИИ им.академикаА.Н.Крылова), С.Л.Декан, Н.Т.Лысенков (ПО Северное машиностроительное предприятие), В.А.Сироткин, В.А.Тимофеев, А.А.Тюриков (СПМБМ “Малахит”), В.А.Усачев, Н.Я.Бутенко, Н.П.Никитин (1-й ЦНИИМО) и ряд других специалистов.

Создание принципиально новых высокоэффективных систем аварийного продувания явилось существенным шагом в повышении тактико-технических элементов современных и перспективных ПЛ и решении проблемы безопасности эксплуатации глубоководных объектов.

В послевоенный период системы и устройства подводных лодок претерпели существенные изменения, а часть из них появилась впервые. К ним необходимо отнести и общесудовую автономную систему гидравлики. Данная система впервые была внедрена на ПЛ проекта 611 для обеспечения бесперебойного снабжения энергией всех потребителей с давлением 100кгс/см2. В связи с ростом количества потребителей, начиная с ПЛ второго поколения, давление в системе гидравлики поднято до 150кгс/см2. Одним из недостатков системы гидравлики явилось использование масла АУ, которое послужило источником возгораний. После объемного пожара на ПЛ К-З было принято решение о разработке и внедрении пожаробезопасной жидкости ПГВ, которая к 1973г. заменила масло АУ на всех подводных лодках.

В связи с имевшими место многочисленными протечками жидкости из-за некачественных уплотнительных материалов был проведен комплекс работ по кардинальному изменению качества и срока службы уплотнительных материалов резинотехнических деталей и изделий (РТДИ), а также принципиальных схем. Вместо линейной внедрена кольцевая схема. При этом каждый потребитель обеспечивался питанием от двух насосных агрегатов, находящихся в разных отсеках, что позволило значительно повысить безопасность, надежность и живучесть системы гидравлики.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/

Отопительное оборудование накануне революции

Сергей Золотов

Сегодня вся деятельность инженеров-разработчиков компаний, поставляющих отопительное оборудование, рассматривается с точки зрения вероятного скорого появления технологии, которая сменит сегодняшнюю модную газоконденсатную.

Эти вопросы были на повестке дня пленарных мероприятий, входивших в программу франкфуртской выставки ISH-2001. И, помимо газовых теплонасосов, речь непременно шла об устройствах, действующих на основе топливных элементов. А также о микротеплоэнергетических муфтах. В рамках решения задачи энерго- и теплообеспечения односемейного коттеджа такое устройство объединяет в себе газоконденсатный бойлер и двигатель Стирлинга.

Сегодня развитие производства отопительного оборудования поддерживается целым рядом факторов, связанных с новыми технологиями. И можно говорить о неровном развитии европейского рынка. Ослабление спроса на отопительное оборудование в Германии сопровождается соответствующим ростом, наблюдаемым во Франции и Польше.

В свете обрисованной ситуации понятно стремление множества производителей к технологическому ответу на существующий технический запрос.

Что же касается вышеупомянутых топливных элементов, то данный технический аспект был предметом активного обсуждения в среде профессионалов в течение всего 2002г. После того, как в ходе выставки ISH-1999 компания Vaillant заявила себя в качестве первого пилотного испытателя технологии топливных элементов и конструируемого на основе данной технологии оборудования, Viessmann, Buderus и Bosch также обратили самое пристальное внимание на это решение.

В течение последующих трех лет компанией Vaillant были осуществлены поставки 400 устройств заказчикам ряда государств Европы. В частности, в 2002г. полевым испытаниям были подвергнуты 50 децентрализованных систем отопления, управление которыми осуществлялось как малой единой энергосистемой (так называемой виртуальной электростанцией).

Участие в испытаниях приняли Plug Power Holland, Gasunie (NL, Ruhrgas, RWE Power), университеты Лиссабона и Эссена, Германский аэрокосмический центр, Европейская теплоэнергетическая ассоциация, а также испанская компания Sistemas de Calor.

А уже с начала 2004г. будут осуществляться серийное производство и регулярные поставки. Что же касается Vaillant, то данная компания к 2010г. намеревается осуществить до 100тыс. европейских поставок, при этом только в Германии – до 40тыс. Первые из предлагаемых сегодня на рынке устройств, действующих на основе топливных элементов, обеспечивают 4,6-киловаттное энергоснабжение или 35-киловаттное теплоснабжение, то есть типовые характеристики, отвечающие требованиям жилища, рассчитанного на проживание 6 семейств (или аналогичного по параметрам помещения, предназначенного для осуществления малого бизнеса).

Интерес поставщиков электроэнергии и газа к устройствам, действующим на основе топливных элементов, говорит о существовании процесса развития революционной технологии, который может протекать в рамках классической промышленности отопительного оборудования и вне ее. В то время как поставщики газа рассматривают использование топливных элементов как отдельную технологию, способствующую сохранению привлекательности такого топлива, как газ, сегодня, когда все более популярными становятся здания низкой энергоемкости, поставщики электроэнергии оказались перед лицом нового вызова в виде, возможно, многих тысяч BZH (такой аббревиатурой обозначаются устройства в Германии, о которых идет речь).

Нужно сказать, что практически одновременно с распространением в Германии идеи топливных элементов в Нидерландах было разработано такое новое устройство, как микротеплоэнергетическая муфта (microthermal power coupling, или MTPC). Как и BZH, MTPC позволяет получать одновременно электрическую и тепловую энергию при использовании природного газа.

Данное устройство было разработано силами объединения EnAtEc, основанного в 1997г. двумя компаниями – поставщиком электроэнергии EneCo и производителем отопительного оборудования ATAG Verwarming, а также центром исследований в области энергетики ECN. Руководители ATAG убеждены, что устройства MTPC являются достойным ответом на вопрос о том, что может способствовать успеху газоконденсатной технологии.

Решение Стирлинга вызывает у них волну энтузиазма: еще бы, ведь помимо компактности и энергоэффективности внедрение данной технологии означает переход к использованию оборудования, требующего минимального присмотра.

После того, как эксперты EnAtEc убедятся в надежности работы устройств MTPC, объединением планируется начало выпуска широкой гаммы продукции данного типа в 2003…2004гг. Ну, а к 2010г. устройство должно прочно утвердиться на рынке.

Поэтому после выставки ISH-2003 запланирован ряд встреч представителей EnAtEc с поставщиками газа и электроэнергии различных европейских стран. Темой дискуссий и будет выработка соответствующей рыночной политики на ближайшие годы.

Не менее обещающим, чем топливные элементы и двигатель Стирлинга, продолжает считаться теплонасос. Вот уже который год он пользуется растущим спросом. Stiebel Eltron констатирует, что в течение 2002г. было установлено примерно 5,5тыс. теплонасосов. 90% от общего количества установленных в Германии теплонасосов (50тыс.) служит для отопления жилищ, 10% используется в коммерческой, промышленной и сельскохозяйственной сферах. Сегодня теплонасосы предлагаются многими компаниями. И наблюдается любопытное сочетание снижения (на фоне роста цен на нефть и газ) цен на электроэнергию и увеличения привлекательности электронных теплонасосов на рынке отопительного оборудования. К тому же, многие поставщики электроэнергии активно продвигают теплонасосы, всячески поощряя потенциальных потребителей. Кто старается привлечь инвестора субсидией, кто скидками.

Нужно сказать, что в настоящее время ведется очень большая работа, направленная на обеспечение возможности использования газа в сочетании с теплонасосом. Упоминания в данной связи заслуживают и теплонасос Vuilleumier, оснащенный газовой горелкой Viessmann, и теплонасос Vaillant, эксплуатация которого также предполагает сжигание газа, а также цеолитовую систему водоподготовки. Серию полевых испытаний последней версии газового теплонасоса диффузионного поглощения успешно завершила компания Buderus.

Сегодня она готова предложить новую модель, получившую название Loganova GWP, на рынке. К преимуществам модели относятся отсутствие подвижных частей, бесшумность работы, отсутствие вибраций и минимальный контроль и уход.

Будущее покажет, какие из появившихся недавно новых технологий будут доминировать на рынке, есть ли у теплонасосов на газовой тяге шанс тягаться с таковыми на электрической, станут ли официальными технологическими лидерами топливная ячейка или двигатель Стирлинга, или же все известные сегодня системы просто поделят рынок между собой. Не стоит забывать, что в тех местностях, где и по сей день не проложены газовые магистрали, еще какое-то время неизбежно будут использоваться традиционные отопительные установки.

Полимерэлектролитная мембрана как основа действия топливного элемента

Действие топливного элемента напоминает электролиз, только возобновляемый. Водород «сгорает», соединяясь с кислородом воздуха. Реагенты обмениваются электронами. Вырабатываемое тепло используется для обогрева и нагрева воды. Каждая топливная ячейка представляет собой анод и катод, разделенные электролитом. Роль последнего является решающей, так как он, с одной стороны, проводит ионы, с другой – является изолятором. Исследования, проведенные во всем мире, осуществлялись с использованием различных электролитов. Совокупность характеристик этих веществ предполагает целый ряд температур применения и целый ряд топливных качеств. Например, низкотемпературный топливный элемент, используя чистый водород, обуславливает температуру реагирования в области 90°C. Используемый электролит представляет собой тонкую пластиковую мембрану. Эта мембрана, через которую могут проникать протоны, и сообщает необычному виду топлива его название: топливная ячейка, действующая на основе использования полимерэлектролитной мембраны (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell, или PEM).

В числе активных инвесторов в развитие данной технологии, в необходимые исследования – и компания Vaillant. В 1999г. было основано совместное предприятие, в которое вошли компании Plug Power и GE Fuel Cell Systems (США). В данном сообществе Vaillant принадлежит роль интегратора системы, получающего PEM-ячейки и элементы газовой аппаратуры от Plug Power и выпускающего с использованием своих контроллеров и инверторов отопительное оборудование, которое предлагается как собственно партнерам и клиентам Vaillant, так и европейским партнерам General Electric. Производитель оценивает европейский рынок 2010 года на уровне примерно 250тыс. ежегодно предлагаемых устройств. При этом львиная доля этого количества (примерно 100тыс. единиц), как ожидается, будет реализована в Германии.

Микротеплоэнергетическая муфта

В течение последних нескольких лет предпринимались попытки воплотить концепцию двигателя Стирлинга в прибыльных и технически состоятельных продуктах.

В 1816г. Роберт Стирлинг, министр по делам церкви Шотландии, обратился за патентом на устройство подогрева воздуха. Двигатель Стирлинга работает с постоянным объемом воздуха или газа. Стенка цилиндра у одного из его концов подогревается (например, с помощью газовой горелки), вследствие чего газ, находящийся в цилиндре, также нагревается и расширяется. На другом конце цилиндра газ отдает свою энергию теплообменнику (например, циркуляционной водной системе). В исходном варианте тепловой машины воздух перемещается одним ходом поршня из горячей области в холодную и назад. В 1818г. машина такого типа была использована в одной из каменоломен как привод насоса, откачивающего воду. Концепция EnAtEc основывается на использовании двигателя Стирлинга, построенного STC (Университет штата Вашингтон, США). Это FPSE (free piston Stirling engine) – двигатель Стирлинга со свободным поршнем с киловаттным линейным электрогенератором. Данное решение не предусматривает преобразования движения поршня во вращательное.

Вытеснитель и рабочий поршень осуществляют возвратно-поступательное движение вдоль общей оси, будучи соединенными инерционной пружинной системой. Благодаря конструкции, которая включает дисковые пружины, постоянные и катушечные магниты, искомая энергия может быть получаема на рабочем конце цилиндра в результате малого колебания. Преимущество: нет трения, следовательно, нет износа.

Микротеплоэнергетическая муфта от EnAtEc представляет собой комбинацию двигателя Стирлинга (электроэффективность около 10%) и теплообменника из нержавеющей стали, который состоит из газоконденсаторов производства ATAG (теплоэффективность 109%). Машина Стирлинга приводится в действие с помощью газового пламени, вырабатывая тепло и электроток. После этого тепло горячего выхлопа полностью переходит в теплообменник, тепловой потенциал которого находится в пределах от 6 до 10кВт. Конструкция предусматривает прямое подведение к теплообменнику добавочного природного газа в периоды пиковых нагрузок посредством использования специальной горелки. Тепловой потенциал всей муфты находится в пределах от 6 до 24кВт. Она работает со всеми видами газового топлива. Данный двигатель Стирлинга рассчитан на работу в течение 60тыс. часов, или 15 лет. Если верить EnAtEc, муфта позволяет сберечь до 15% энергии (учитывая как электрическую, так и газовую составляющие) в сравнении с отдельным производством тепла традиционными ТЭЦ включая трансмиссионные потери.

Исследовательский проект «Цеолитовый теплонасос»

Vaillant разрабатывает газовый теплонасос на основе цеолитово-водной системы. Данное предложение рассматривается как альтернатива электронному теплонасосу и газовому бойлеру. Соответствующий бизнес-план будет представлен на рынке в 2004г.

Цеолит, керамикообразный материал, получаемый из окислов алюминия и кремния, нетоксичен и негорюч. Работа теплонасоса основывается на способности ноздреватого цеолита удерживать большое количество влаги, которая выпускается массивом цеолита при его нагреве. Для вящей эффективности процесса его протекание организовано в вакуум-контейнере, который является одним из модулей теплонасоса.

Непрямой нагрев влажного цеолита осуществляется при посредстве проводника, получающего тепловую энергию от газовой горелки. Испаряющаяся вода конденсируется в теплообменнике, получаемое при этом тепло идет на нужды отопления. После того, как температура цеолита достигает максимума, материал вновь охлаждается.

Удаляемая из цеолита вода испаряется при низкой температуре с использованием тепла окружающей среды, после чего вновь поглощается охлажденным цеолитом. Процесс возобновляется, когда цеолит вновь наполняется водой.

Концепция вайллантовского нагревателя требует использования двух одинаковых теплонасосов, в которых синхронизируются различные фазы процесса.

Среднегодовой показатель утилизации тепла оценивается на уровне 135%. Это означает экономию энергии и уменьшение объема выбросов CO2 примерно на 20% по сравнению с газоконденсатной технологией и на 30% – с низкотемпературными бойлерами.

Диффузионные поглотительные теплонасосы (DAWP)

С 1996 Buderus активно разрабатывает диффузионный поглотительный теплонасос (diffusion absorbtion heat pump, или DAWP).

Исследовательский проект, впервые представленный на ISH-99, благополучно миновал этап полевых испытаний. Компания была отмечена специальной премией газовой промышленности Германии за работы, связанные с использованием природного газа и возобновляемыми источниками энергии. Газовый теплонасос Loganova GWP явился одним из главных экспонатов стенда Buderus на ISH-2001.

DAWP включает газовый теплонасос, работающий на основе использования водного раствора аммиака как рабочего тела, а также гелия.

В ходе циклического процесса рабочее тело (NH 3) диффундирует в гелиевую атмосферу. Гелий выступает в качестве единственно вспомогательного газа, компенсирующего давление, и не принимает участия в обменных процессах.

Благодаря низкому парциальному давлению гелиевой атмосферы аммиак испаряется, поглощая энергию окружающей среды. Смесь паров аммиака с гелием протекает через теплообменник в поглотитель. Здесь водный раствор аммиака с невысоким содержанием NH 3 поглощает аммиак, обогащаясь им. (Гелий же следует назад через теплообменник.) В процессе поглощения вырабатывается полезное тепло. После поглотителя водный раствор, обогащенный аммиаком, попадает в сепаратор влаги.

Здесь в процесс включается газовая горелка, сообщающая ему тепло. Благодаря низкой температуре кипения аммиак испаряется и в процессе ректификации отделяется от воды, необходимость в которой исчерпана. Вода течет назад в поглотитель. Пары аммиака, сгущаясь, выделяют добавочное тепло, после чего цикл возобновляется.

Конструкция DAWP предполагает действие устройства на основе лишь гравитационной циркуляции. Поэтому вес его значителен, констатируют специалисты Buderus. Зато оно обходится без подвижных частей – насосов, клапанов. Преимущество технологии состоит в бесшумной и безвибрационной работе оборудования, которое практически не требует обслуживания.

КПД устройства составляет примерно 1,5.

Для практического применения предполагается комбинация DAWP и газоконденсатного бойлера, который подключается во время пиковых нагрузок.

Если верить Buderus, такая система в состоянии обеспечить на 20 или даже на 30% большую утилизацию тепла, чем сегодняшние газоконденсатные бойлеры.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.n-t.org/

Первый русский корабль «Орел»

Первенец военного кораблестроения в России. Построен в 1668 году в селе Дединове на р.Ока. Водоизмещение около 250т., длина — 24,5м., ширина — 6,5м., осадка — 1,5м., вооружение 22 пищали, экипаж 58 человек (капитан, 22 матроса, 35 стрельцов ). Организация службы и действия членов экипажа в бою определялись 34 «статьями артикульными», явившимися прообразом первого морского устава русского флота. В 1669г. переведен в Астрахань для охраны русских торговых судов на Каспийском море. В 1670г. был захвачен восставшими крестьянами и казаками под предводительством С.Т.Разина. В дальнейшем много лет простоял в бездействии в одном из протоков Волги, по прямому назначению не применялся.

«Солнечным днем 19 мая 1668 года на берегу Оки-реки у верфи, что была построена здесь по указу государя Алексея Михайловича, собрались все жители дворцового села Дединово. На спусковых салазках стапеля высился двухпалубный красавец корабль «Орел». Боярин А.Л. Ордин-Нащокин, которому царским указом было определено «корабельным делом ведать», вместе с голландским судостроителем полковником Корнелиусом Ван-Буковеном (по проекту которого русскими корабельными мастерами Яковом Полуектовым и Степаном Петровым был создан «Орел») обошли верфь и лично убедились, что к спуску корабля на воду все готово. На торжество прибыл настоятель коломенского храма Иоанна Предтечи. Сопровождаемый местным священником, дьяконом и Ван-Буковеном, он поднялся на палубу «Орла». Тотчас же на флагштоках и мачтах корабля взвились огромные флаги и длинная лента вымпела. Отслужили молебен, окропили флаги святой водой и сошли на дединовский берег. На «Орле» остались лишь несколько человек, руководимых командиром корабля — голландским капитаном Бутлером. Им было поручено отдать якоря, как только корабль сойдет на воду.

Ордин-Нащокин взмахнул рукой и звонари ударили во все колокола дединовской звонницы. «Орел» тронулся с места и заскользил по стапелю. Торжественный перезвон заглушили залпы салюта. Через минуту-другую первый русский военный корабль закачался на голубой глади окской заводи. Свое название корабль получил в честь русского Государственного герба.

Судьба по-своему распорядилась с первенцем Российского флота. летом 1669 года «Орел», яхта, вооруженный струг, и две сопровождавших их шлюпки пришли в Астрахань. Здесь они были захвачены войском Степана Разина. Восставшие, опасаясь, что царь Алексей Михайлович использует в дальнейшем военный корабль против них, весной 1670 года загнали корабль в протоку Кутум, где он простоял в течение многих лет и пришел в ветхость.

И, хотя «Орлу» не суждено было выполнить задачу по охране отечественного судоходства на Хвалынском (Каспийском) море, роль его в истории отечественного судостроения достаточно велика.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта Центральный Военно-Морской Портал FLOT.com

Перспективы противоракетной обороны

Создатели системы НПРО утверждают, что эта система жизненно необходима для обеспечения безопасности США, потому что в последние годы в мире стали широко доступными ракетные технологии. Это позволяет многим государствам и даже частным структурам создавать ракеты, в том числе баллистические, которые теоретически могут быть использованы для атаки на США. Эта опасность возрастает и из-за того, что террористические структуры или страны-изгои могут оснастить подобную ракету боеголовкой с ядерным, химическим или биологическим оружием. Ныне по данным ЦРУ более 30 государств обладают технологиями создания ракет. Примерно 25 государств обладают или предпринимают шаги, чтобы получить доступ к оружию массового уничтожения.

Противники этого подхода утверждают, что эта система бесполезна потому, что будет не в состоянии остановить ракетную атаку государств, обладающих значительными ракетными арсеналами (например, Россия и Китай). На страны с небольшими ракетными арсеналами (например, Северная Корея или Иран) можно воздействовать экономическими и дипломатическими средствами, чтобы заставить их отказаться от идеи атаковать Америку. Против террористов НПРО также бессильна, потому что они могут атаковать США любым иным образом, не используя ракеты. Кроме того, на первом этапе НПРО будет прикрывать лишь западное побережье США.

Система НПРО должна состоять из шести главных компонентов. Во-первых, радаров раннего предупреждения, способных немедленно обнаружить запуск вражеской ракеты. Во-вторых, военных спутников, которые способны отследить траекторию полета ракеты и момент разделения ракеты и боеголовок. В-третьих, радаров, которые должны навести на цель ракеты-перехватчики и боевые самолеты. В-четвертых, ракеты-перехватчики, перед которыми стоит задача уничтожить вражескую ракету через 3…4 минуты после ее запуска. В-пятых, центр управления и контроля, который должен быть в состоянии в считанные минуты получить информацию о ракетной атаке, проанализировать ее и принять верное решение. В-шестых, ракеты-носители, задачей которых является вывод ракет-перехватчиков в космическое пространство, где они должны встречать баллистические ракеты противника.

США начали работы по созданию подобной системы полвека назад и затратили на эти цели колоссальные средства. Точные суммы, затраченные на НПРО, неизвестны. К примеру, по подсчетам Brookings Institution, на противоракетные программы 1950…1960-х годов было затрачено более 34млрддолл. Исследовательская служба Конгресса США пришла к выводу, что за десять лет (с 1984 по 1994 год) Пентагон затратил не официально заявленные 32,6млрддолл., а 70,7млрддолл. В 1993…2000 годы на исследования в этой сфере было израсходовано 10,8млрддолл. В последние годы ассигнования были значительно увеличены. По оценкам Агентства противоракетной обороны, за период с 1985 по 2002 год на эти цели было потрачено более 65млрддолл. В 2005 году США предполагают израсходовать на НПРО 10,2млрддолл., что более чем на 1млрддолл. больше, чем в 2004 году. Впрочем, по оценкам Центра контроля за вооружениями и нераспространения оружия массового уничтожения, реальные затраты могут достигнуть 10,8млрддолл.

Установлено, что ежегодно на НПРО США будут тратить 8…10млрддолл., а к 2030 году общие расходы на этот проект составят от 100млрддолл. до 1трлндолл. – точной суммы не знает никто, потому что Министерство обороны США не сообщает о своих финансовых расчетах. Несмотря на то, что в этот проект были вложены колоссальные средства, результаты его достаточно скромны.

До сего дня неизвестно, насколько эффективна будет новая система. В рамках ее проектирования Пентагон провел 8 испытаний, лишь пять из которых были успешными. В общей сложности планировалось провести 20 подобных испытаний, однако они были отменены – частично по финансовым соображениям, частично из-за недостатка ракет-перехватчиков. В результате, система никогда не испытывалась в условиях приближенных к боевым, а сроки ввода в строй ряда ее элементов неоднократно переносились. Кроме того, ряд исследований доказывают низкую эффективность этой системы. К примеру, Американское физическое общество в конце 2003 года опубликовало доклад, из которого следует, что имеющиеся ракеты-перехватчики теоретически не способны перехватывать баллистические ракеты, поскольку для их наведения на цель требуется несколько сот спутников, находящихся на определенных орбитах. Общественная организация Союз объединившихся ученых опубликовала результаты своего исследования, в котором пришла к выводу, что «нет оснований говорить, что у этой системы есть возможности защитить США от реальной атаки».

Опросы общественного мнения, проводимые в США, показывают, что большинство американцев выступают за создание этой системы. К примеру, исследование Program on International Policy Attitudes, проведенное в марте 2004 года показало, что 68% опрошенных считают, что необходимо провести больше научных исследований, чтобы эта система стала эффективной. 21% жителей США считают, что НПРО должна быть создана немедленно, даже в ограниченном и непроверенном варианте. Исследование службы Gallup показало, что 46% американцев выступают за то, чтобы США тратили средства на НПРО, 21% выступают против подобного расходования средств, у 33% опрошенных нет определенного мнения на этот счет.

США создают противоракетную оборону шестое десятилетие

США начали разработку противоракетных систем, предназначенных для противодействия советским баллистическим ракетам, в конце 1940-х годов. Первая программа такого рода носила название Nike-Zeus и стартовала в 1951 году.

Ее идея заключалась в следующем: мощная ракета-перехватчик должна была приблизиться к баллистической ракете на высоте примерно 100км над поверхностью земли и с помощью мощного взрыва уничтожить вражескую боеголовку (боеголовки). Однако на стадии теоретической проработки проекта стало ясно, что существовавшие тогда радары были слишком примитивны, чтобы отследить траекторию вражеских ракет. Кроме того, создание Nike-Zeus было слишком дорогим делом. Однако в ходе принципиальных разработок родилось несколько новых идей, в частности, использовать ракеты-перехватчики космического базирования. Кроме того, была создана первая действующая противоракета.

В 1961 году Nike-Zeus была закрыта, и ее заменила программа Nike-X. Она была сконцентрирована на трех основных аспектах, доставшихся в наследство от программы-предшественницы: создании совершенных радаров и мощных и быстрых ракет-перехватчиков. К концу 1960-х годов стало очевидным, что Nike-X не в состоянии защитить от советских ракет всю территорию США, поэтому в 1967 году было принято решение закрыть «антиракетным» зонтиком лишь крупнейшие города Америки, которые в наибольшей степени рисковали стать жертвой ядерной атаки (проект Sentinel). Однако в качестве главной угрозы в тот момент рассматривались уже не советские, а китайские ракеты, поэтому Sentinel был объявлен системой защиты от одиночных ракетных пусков.

В середине 1960-х в США сформировалась группа политиков, выступавших за заключение договора, который бы лимитировал системы ПРО. Они считали, что создание ПРО чревато новой гонкой вооружений и даст обоим государствам опасную иллюзию неуязвимости. Их доводы оказались убедительными еще и потому, что в то время США участвовали в войне во Вьетнаме и были не в состоянии тратить огромные средства на реализацию проекта, в эффективности которого никто не был убежден. Именно тогда, в политических кулуарах Вашингтона появилось выражение, что «противоракетная оборона – это задача попасть в одну пулю другой».

В 1966 году администрация президента Линдона Джонсона обратилась к СССР с предложением заключить подобный договор. Председатель Совета министров СССР Алексей Косыгин взял тайм-аут на размышление. Пока в Политбюро размышляли, на Ближнем Востоке началась Шестидневная война, в результате которой арабские союзники СССР были разгромлены Израилем. Потом войска Варшавского договора вошли в Чехословакию и подавили «Пражскую весну».

В 1969 году программа Sentinel была пересмотрена. Перед противоракетным зонтиком была поставлена задача защиты не городов, а важнейших объектов военной инфраструктуры США – в частности, Белого дома и Пентагона, ракетных и военно-воздушных баз и т.д. Эта программа получила название Safeguard. В 1969 году демократ Джонсон проиграл президентские выборы республиканцу Ричарду Никсону. Никсон выступал за максимальное смягчение отношений со странами коммунистического блока – в 1972 году он посетил Китай с официальным визитом, что трудно было представить в конце 1960-х. В результате, в 1972 году был заключен Договор о противоракетной обороне, который, фактически, был своеобразным приложением к более масштабному Договору о сокращении стратегических наступательных вооружений. Этот договор создал систему гарантированного совместного уничтожения: ни СССР, ни США не могли нанести ядерный удар друг по другу, поскольку ответный удар гарантированно уничтожал страну-агрессора. Таким образом, ракетная атака автоматически становилась актом самоубийства.

Многие американские эксперты убеждены, что Советский Союз пошел на ограничение противоракетных систем по двум соображениям. Во-первых, реальные возможности советской системы ПРО были преувеличены – отставание СССР в области микроэлектроники уже было заметным. Поэтому советские военные не питали особых иллюзий относительно оборонных возможностей «Галоши». Во-вторых, в Политбюро на самом деле никто не верил в возможность полномасштабного ядерного конфликта между СССР и США. Советский Союз, чья экономика постоянно сталкивалась с проблемами, предпочел направить средства, предназначенные на ПРО, на иные цели. Вступивший в силу в 1974 году отдельный протокол предусматривал, что США и СССР могут создать систему ПРО (не более 100 ракет-перехватчиков) лишь в одной точке. В СССР «зонтик» был раскрыт над Москвой, в США – в штате Северная Дакота, где базировалось большинство баллистических ракет подземного базирования. С появлением в СССР ракет с разделяющимися боеголовками, Safeguard утратил свое значение и прекратил существование уже в 1976 году.

В 1983 году президент США Рональд Рейган призвал к проведению научных исследований в сфере противоракетной обороны. Год спустя создана Стратегическая оборонная инициатива, более известная, как «программа звездных войн». Теоретически она должна была защитить от ракетных атак территорию США и их союзников. В 1985 году Пентагон предложил создать ПРО космического базирования, способную перехватывать до 3,5тыс. вражеских боеголовок. Уже в 1987 году стало ясно, что большинство разработок, которые лежали в основе этой концепции, были нереальными. Тем не менее, США тратили на эти цели 4млрддолл. в год и к середине 1990-х годов ряд технологий борьбы с ракетами удалось создать.

С приходом к власти в СССР Михаила Горбачева начался процесс разрядки и сокращения арсеналов. Казалось, ракетная угроза исчезла навсегда. 5 октября 1991 года Горбачев предложил создать совместную советско-американскую систему предотвращения ракетных ударов, включающую элементы наземного и космического базирования. Это предложение серьезно обсуждалось в Вашингтоне, но СССР прекратил свое существование.

В том же году идея противоракетной обороны в США обрела «второе дыхание» когда началась война в Персидском заливе. Для большинства американцев иракские ракеты «Скад» (производства СССР), падавшие на головы израильтян и уничтожившие несколько десятков американских солдат вдали от линии фронта, стали свидетельством того, что враги США обладают современным оружием и способны нанести удар с большого расстояния. Имевшаяся в стране система противоракетной обороны не была рассчитана на защиту страны от внезапных одиночных пусков ракеты с ядерной, химической или бактериологической боеголовкой.

Такими ракетами на тот момент обладали более 40 государств, в том числе, так называемые, «государства-изгои», поддерживающие международный терроризм и разрабатывающие собственное оружие массового уничтожения. После долгих дискуссий, в 1996 году Конгресс США высказался за создание новой системы противоракетной обороны. Необходимо отметить, что жесткими сторонниками создания НПРО все эти годы были члены Республиканской партии США, а противниками – демократы. В 1996 году большинство в Конгрессе составляли именно республиканцы. В 1996 году предполагалось, что развертывание этой системы начнется уже в 2000 году. В 1999 году Президент Клинтон одобрил создание ограниченной системы НПРО, но после ряда испытаний создание системы было отложено на неопределенный срок (некоторые из них закончились успехом, хотя критики НПРО утверждали, что эти результаты подтасованы).

В 2002 году США под руководством республиканца Джорджа Буша в одностороннем порядке вышли из Договора о противоракетной обороне и возобновили создание НПРО.

История противоракетной обороны

Примерно 1300 год. В Китае созданы первые боевые ракеты.

Примерно 1600 год. Первые боевые ракеты испытаны в Западной Европе.

1944 год. Первое использование ракет в современной войне. Германия начала обстрелы Лондона ракетами «Фау» (V-1 и V-2).

1945 год. Командование армии США впервые выступило с идеей создания системы обороны от ракет. Исследовательская группа ВВС США впервые предложила использовать для борьбы с ракетами потоки энергии.

1946 год. Пентагон впервые начал исследования о возможностях защиты от вражеских ракет. Главными выводами исследования были следующие: самолеты и зенитные установки не в состоянии остановить вражеские ракеты и поэтому, вероятно, единственным способом противостояния им, является создание противоракет.

1955 год. Исследователи из компании Bell Laboratory на основе 55тыс. экспериментов, проведенных на компьютерах, сделали вывод, что теоретически «возможно поразить пулю пулей».

1957 год. СССР испытал первую баллистическую ракету и вывел на земную орбиту первый искусственный спутник земли.

1961 год. СССР провел успешные испытания противоракеты.

1962 год. США провели первые испытания противоракеты Zeus. Она взорвалась в двух километрах, от ракеты-цели, что было воспринято, как успех испытаний.

1963 год. США начинают создание системы противоракетной обороны Nike-X.

1964 год. СССР начал создание системы противоракетной обороны вокруг Москвы. Американцы назвали ее Galosh («Галоша»). Вторая подобная система была развернута вдоль границ СССР и получила в США кодовое название Tallinn («Таллин»).

1966 год. Китай провел первые испытания баллистической ракеты, способной нести ядерную боеголовку.

1967 год. США разрабатывают планы защиты американских городов от китайских ракет.

1972 год. США и СССР заключили Договор о противоракетной обороне, который, фактически, был своеобразным приложением к более масштабному Договору о сокращении стратегических наступательных вооружений. Договор ограничивал количество объектов, которые могли быть прикрыты «противоракетным зонтиком».

1982 год. В США проходят неудачные испытания прототипа очередной противоракетной системы.

1983 год. Президент США Рональд Рейган призвал к проведению научных исследований в сфере противоракетной обороны. Год спустя была создана Стратегическая Оборонная Инициатива, более известная, как программа «звездных войн».

1989 год. Падение Берлинской войны, которое символизировало окончание «Холодной войны».

1991 год. Война в Персидском заливе. Президент США Джордж Буш-старший предложил создать систему ограниченной ракетной обороны, рассчитанную на противодействие запускам единичных ракет.

1993 год. Президент США Билл Клинтон объявил об окончании «эры звездных войн». США сконцентрировались на разработке систем противоракетной обороны отдельных театров военных действий.

1994 год. Республиканская партия США (ее членами были Рейган и Буш) призвала возобновить работы по созданию национальной противоракетной системы.

1995 год. Разведслужбы США опубликовали доклад, согласно которому в течение 15-ти лет вражеские ракеты не будут угрожать континентальной части территории США.

1996 год. Конгресс США обсудил законопроект, предусматривающий разработку и создание системы национальной противоракетной обороны. Законопроект не прошел, после того, как выяснилось, что его стоимость превышает 60млрддолл.

1998 год. Пакистан испытал баллистическую ракету среднего радиуса действия. Позднее Индия и Пакистан успешно испытали ядерное оружие. Комиссия, которую возглавлял нынешний министр обороны США Дональд Рамсфелд, пришла к заключению, что в течение пяти лет Северная Корея и Иран способны создать ракету, которая будет в состоянии поразить территорию США. Буквально через неделю после обнародования выводов комиссии Рамсфелда, Иран испытал свою ракету среднего радиуса действия, а испытания северокорейской ракеты продемонстрировали, что Северная Корея способна выводить спутники на околоземную орбиту.

1998 год. Члены республиканской фракции Конгресса США обратились к президенту Клинтону с требованием признать ничтожным Договор о противоракетной обороне. Позже советники Клинтона рекомендовали ему увеличить финансирование исследований в сфере противоракетной обороны. Ряд предприятий ВПК США получил контракты Пентагона на разработку соответствующего оборудования и техники.

1999 год. Обе палаты Конгресса США приняли закон, призывающий начать разработку систем национальной противоракетной обороны настолько скоро, насколько это позволит уровень технологии. Клинтон подписал этот закон, оговорив, что его реальное исполнение должно быть увязано с иными вопросами: контроля за ядерными вооружениями, отношениями с иными государствами, а также реальностью создания эффективной системы. Проведены первые испытания противоракетной системы (в 2000 году ученый, работавший в этой программе сообщил, что многие тесты проходили некорректно, а их результаты подтасовывались).

2000 год. Общественные организации американских ученых и ряд ведущих университетов США пришли к выводу, что создание жизнеспособной системы противоракетной обороны США не реально. В преддверие президентских выборов, Клинтон отказался принимать решения, оставив судьбу этого вопроса на волю следующего президента США. Кандидат в президенты США Джордж Буш-младший призвал к созданию противоракетного щита над США.

2001 год. Дональд Рамсфелд призывал отказаться от Договора по противоракетной обороне. Россия предложила на основе российских технологий создать мобильную международную противоракетную систему для обороны театров военных действий. Администрация США без особой помпы дает команду на строительство сооружений для системы НПРО и проводит новые испытания. Одновременно США ведут активные переговоры по судьбе Договора о противоракетной обороны с Россией, Китаем и странами Европы. Террористические атаки на Нью-Йорк и Вашингтон становятся дополнительным аргументом сторонников создания НПРО.

2002 год. США в одностороннем порядке вышли из Договора о противоракетной обороне. Джордж Буш объявил о планах создания первого этапа системы НПРО.

2004 год. В сентябре должны начать действовать первые десять систем противоракетной обороны в Калифорнии и на Аляске.

Список литературы

Противоракетное завтра. Washington ProFile, 2004.

США создают противоракетную оборону шестое десятилетие. Washington ProFile, 2004.

Краткая история противоракетной обороны. Washington ProFile, 2004.

Из истории техники: накануне реальной истории

Сергей Валянский, Дмитрий Калюжный

Измерительные приборы и машины

В Египте, в связи со строительством оросительных систем, начинают использовать некоторые землемерные инструменты и такие приспособления, как измерительный шест, отвес, маркет (уровень с отвесом), нивелирование с помощью воды, бей (визирная дощечка). В этот период развивается и измерение затопленных площадей, заложившее начало геометрии. Для строительства крупных объектов, какими являлись пирамиды, храмы, дамбы, каналы, нужны были рабочие чертежи, эскизы.

Пожалуй, первой машиной в современном понимании следует назвать водяную мельницу, то есть не что иное, как преобразователь энергии водяного потока в энергию вращения. Это простейшее устройство состоит из основного колеса, двух цевочных колес и рабочего органа — двух жерновов, неподвижного и подвижного. Первые мельницы появились на горных речках и быстро распространились повсюду, где можно было создать перепад воды.

Изобретение мельниц было выдающимся событием: появился новый движитель. К использованию энергии человека и животного добавилась энергия воды. Одновременно с изобретением мельниц появились и зачатки научных знаний.

Другими областями человеческой деятельности, в результате которой возникли машины, были строительство и водоснабжение. Появляются устройства для подъема и перемещения тяжестей, принцип работы которых сохранился и в современных грузоподъемных механизмах.

Создание систем регулируемого орошения позволило резко повысить урожайность. Во всех сферах своей деятельности люди смогли производить гораздо больше, чем прежде, потому что у них были более совершенные орудия и способы труда.

Пирамиды Египта

Самым важным из всех достижений в металлургии доисторического периода была разработка управляемого процесса выплавки бронзы. Как известно, первые опыты с плавкой медных руд давали медь с различными примесями, то есть различные бронзы. Наилучшим оказался сплав меди с оловом, прежде случайно получавшийся из руд, содержавших оба эти метала. Разгадка тайны этого сплава привела к коренному улучшению качества изделий из металла. Появилась возможность делать более твердые, сложные по форме и более долговечные изделия.

Кузнецы Египта изготовляли топоры, тесла, стамески, долота, сверла, ножи, пилы, гвозди, скобы, иглы, бритвы, пинцеты; плотники — челны, мебель и уже употребляли шестислойную фанеру. Об этом можно судить по находкам из египетских захоронений. Правда, неизвестно, к какому времени их следует отнести; и то же самое можно сказать о здешних пирамидах, «первом чуде света».

Время их строительства невозможно определить, исходя из технических возможностей той или иной эпохи. Выполненная строителями работа даже для технологий XVII века была бы архисложной. Здесь — загадка на загадке: не только время построения, но и назначение пирамид загадочно. В современной египтологии существует несколько версий, для чего их строили. Это или памятник утверждения власти и силы, или заупокойный ансамбль, или ритуальный комплекс, а может быть — место хранения ценностей (материальных и информационных), и т.д.

Большая пирамида Хеопса была построена примерно из двух миллионов трехсот тысяч каменных глыб общим весом 5.75 млн. т. Средний вес глыбы составляет 2.5 т, а максимальный достигает 15 т (в то же время для других целей египтяне вырубали из скалы, обрабатывали и перевозили глыбы весом до 200 тонн). Пользуясь лишь такими простыми средствами как полозья, катки, продольные брусья, канаты и рычаги, надо было перетащить эти глыбы от карьеров к берегу Нила, где их грузили на барки, перевозили по реке и поднимали на 30 м, до уровня строительной площадки.

Согласно преданию, которое Геродот передал со слов местного жреца, доставкой этих глыб к строительной площадке занимались по три месяца ежегодно в течение 20 лет сто тысяч рабочих. Число рабочих на строительной площадке составляло четыре тысячи человек, и неизвестно, сколько еще работало в карьерах и на перевозке.

Бронзовым инструментом можно было дробить только мягкие скальные породы. Твердые породы разбивали сильными ударами шаров долерита (твердый нехрупкий камень). Ремесленники откалывали таким образом от всей скалы в карьере глыбу нужных размеров: решение этой задачи требовало немало сноровки, так как чересчур сильный или слишком слабый удар не дал бы нужного результата. Для откалывания каменных глыб употреблялись также металлические и деревянные клинья; для увеличения последних в объеме мастеровые пропитывали их водой.

По существу, это было использованием технических приемов, применявшихся на медных рудниках. Нужная форма придавалась блокам — сперва сильными ударами шаров из долерита или остроконечными молотками и кирками, а на последней стадии обработки — пилами и трубчатыми сверлами (приводимыми в движение, повидимому, смычковой дрелью), а также абразивными материалами.

Но выполнить столь большой объем работы, даже с помощью используемого инструмента, за указанное время было невозможно. Как же все-таки строили пирамиды? С момента, когда они попали в сферу внимания ученых, и до наших дней многие искали ответ на этот вопрос, поскольку строители пирамид не оставили никаких разъяснений на этот счет.

Первым среди таких искателей был неутомимый греческий путешественник и историк Геродот, который, как полагают, еще в середине V века до н.э. посетил Египет и предположил, что пирамиды строились с помощью деревянных машин, поднимавших блоки с уступа на уступ. Как выглядели эти машины, было неизвестно, по-видимому, и ему самому. Четыреста лет спустя Диодор Сицилийский предполагал, что подъем каменных блоков осуществляли по земляным насыпям. Затем почти 1800 лет никто этим вопросом не занимался, а потом интерес вспыхнул вновь.

Около 1719 г. француз Поль Люка утверждал, что пирамиды облицованы цементом, а не камнем. Англичанин Р. Покок в 1745 г. высказал предположение о пирамидах как об облицованных каменными плитами горах. Уже в наше время, всего несколько лет назад, инженер-химик Джозеф Давидович возродил гипотезу о цементной облицовке, приведя в ее подтверждение результаты научных исследований. Но вот американский инженер Буш снова вернулся к камню, однако высказал мнение, что каменные блоки оснащались с двух сторон сегментами и таким образом превращались из прямоугольных в цилиндрические. Буш успешно испытал свой способ, вкатывая почти трехтонный цилиндр по наклонной плоскости усилиями четырех человек. Есть весьма серьезная версия, что блоки не цельнокаменные, а изготовлены из каменно-бетонной смеси.

И.В. Давиденко высказал такое мнение:

«Я стал причастен к мнению Джозефа Давидовича, утверждавшего, что пирамиды Хеопса сделаны из геополимерного бетона, а не выпилены из маккотанского известняка. Для доказательства этого я взял кусок, привезенный мне хорошим знакомым, и выковырял из этого так называемого известняка два прекрасно скатанных кварцевых зерна. В каком известняке вы найдете внутри такое скатанное зерно? Почему во всех этих блоках вообще нет слоистости, которая им присуща? Почему там нет иглокожих? Маккотанские известняки и знамениты тем, что в них обильная фауна иглокожих, то есть морских ежей. Где они? Их нет.

К чему я привожу все эти примеры: если мы хотим заниматься историей, необходимо отслеживать материальные источники — не только те, о которых нам говорят, но и те, которые есть, но которые мы не видим.

Я мог бы приводить множество таких примеров, но все почему-то заинтересовались пирамидой Хеопса: она такая большая, состоит из блоков по несколько тонн. Но рядом со сфинксом стоят два храма — Храм сфинкса и Храм пирамид, где поставлены друг на друга блоки по 200 тонн, и это никого не удивляет. Почему не удивляет? Они тоже бетонные, они никакие не выпиленные, попробуйте сорвать с основания блок 9 на 3 метра, получится ли это?»

Вот и все из известных на сегодня способов. Причем любой из них вызывает сомнение еще по одной причине. Геродот пишет о ста тысячах человек, работавших в течение 20 лет на пирамиде Хеопса. Как же они размещались на площадке всего в 5 гектаров? Ведь на насыпи и на самой площадке одновременно должно было находиться много людей, тянувших волокуши с блоками. Об этом говорят и данные эксперимента, проведенного в 1954 г. британскими археологами в Стоунхендже (Англия). Они воспроизвели перевозку полуторатонных каменных блоков. Простейшие деревянные салазки с привязанным к ним каменным блоком 32 молодых крепких парня едва тащили вверх по наклонной плоскости с уклоном 4°.

В 1978 г. группа японских энтузиастов пыталась построить всего лишь 11-метровую пирамиду, используя наклонную насыпь и волокуши для подъема каменных блоков, но потерпела неудачу. Насыпь оказалась слишком крутой, чтобы втаскивать по ней волокуши с грузом, и достраивать пирамиду пришлось современной технике.

Пирамиду Хеопса по «историческим» данным строили тридцать лет (примерно десять тысяч дней), и было уложено, как уже сказано, два миллиона триста тысяч блоков. Делим это количество на десять тысяч, получаем 230 блоков в день. В среднем в году световой день равен 12 часам. Делим 230 на 12. Получаем примерно 19.1 блока в час. Это значит, что блоки нужно подавать на площадку каждые 3.1 минуты, чтобы за час набрать 19.1 (а между прочим, .каменоломни не находились рядом).

Сколько нужно одновременно обрабатывать блоков, чтобы на выходе из каменоломен в день было 230? Сколько нужно для этого работников? Чем обрабатывали? Сколько блоков должно находиться в дороге, чтобы к пирамиде подавить через каждые 3.1 минуты? Сколько для этого нужно народу? Сколько нужно километров веревок? Волоком тянуть блоки невозможно (застрянут в песке), нужны какие-то катки. Сколько для этого нужно бревен, и где их брали?

Каким образом блоки переправляли через Нил? Как грузили на лодки (баржи, паромы или плоты)? Чем кормили громадную армию работников? Как осуществляли постоянные специальные поставки продовольствия?

Вопросов больше, чем ответов.

Ни одна из сторон пирамиды Хуфу не отличается от других по длине более, чем на 20 см. Вся структура в целом полностью сориентирована по компасу. Между тем единственными доступными геодезическими средствами измерения в те времена, к которым относят строительство, могли быть визирование звезд, мерные рейки, возможно, отвесы и вода для нивелирования.

Метод нивелирования, предположительно получивший развитие из опыта нивелирования ирригационных каналов, состоял в прорытии вокруг строящейся пирамиды небольшого рва, заполняемого затем водой для того, чтобы отсчитывать от него требующийся уровень. И несмотря на то, что эти измерительные средства были столь примитивны, наибольшая и наименьшая из граней (высотой около 249 м.) отличались друг от друга столь незначительно!

Наибольшее отклонение угла между смежными сторонами основания от прямого угла составляет около одной двадцатой градуса, а максимальное отклонение отдельных частей основания от среднего уровня было равно 1.25 см. Вероятно, египтяне использовали неожиданное техническое решение, не получившее развития в дальнейшем, а потому забытое.

А.Ф. Сайфутдинов в статье «Замки на песке» задался вопросом, как добивались полного заполнения пустот и выравнивания поверхности. Идеальный случай — когда поверхность сердцевины, на которую будут укладываться блоки для ребер пирамиды, сама становится ровной по всей длине и совершенно точно принимает необходимый угол наклона ребра! Как этого добиться, используя доступные древним египтянам ресурсы? При помощи песка, которого египтяне имели сколько угодно! Автор статьи пишет:

«Если попробовать насыпать песчаный холмик, то окажется, что угол наклона его поверхности будет везде одинаков. Этот угол называется углом естественного откоса. Такое свойство присуще любому сыпучему телу. А кто, как не египтяне, живущие в окружении пустынь, могли лучше знать свойства песка?!

Песок прекрасно заменяет угломер: если поверх сердцевины насыпать слой песка, то по всей длине откоса получится ровная поверхность с ПОСТОЯННЫМ УГЛОМ НАКЛОНА.

Из любого строительного справочника известно, что угол естественного откоса песка находится в пределах 40-45° в зависимости от размеров песчинок, влажности и примесей. Угол наклона ребер пирамиды Хусру составляет 42°, пирамиды Хасрры — чуть больше 42°. То есть он попадает в эти пределы! Вполне возможно, что угол естественного откоса песка, которым пользовались древнеегипетские строители, был равен именно 42°. Судя по такому углу откоса, это мог быть мелкий песок, возможно, с некоторыми примесями, например с илом.

А как быть с углом наклона граней пирамиды? Если строители обеспечивали с помощью песка правильный наклон ребер, то это автоматически определяло угол наклона граней. Несложные расчеты показывают, что для пирамиды Хусру угол наклона ребер в 42° обеспечивает наклон граней под углом в 51° 52′. Для пирамиды Хасрры при угле наклона в 42°29′ наклон граней составит 52°20′. Именно такие угловые размеры и имеют эти пирамиды в действительности».

Железный век

Считается, что не было никаких крупных изобретений (да и число второстепенных невелико) до наступления века железа, коренным образом изменившего условия жизни. А пока он не наступил во всей красе, в ход шли порой бронзовые лезвия мотыг и лемехов. В варварской Европе было обычным использование бронзы для тяжелых и грубых работ. Рабочие медных рудников в Австрийских Альпах пользовались кувалдами и зубилами с насадками из бронзы.

Но бронза, редкий и дорогой материал, мало расширила власть человека над природой. В больших количествах из нее никогда не делали земледельческих орудий, вследствие чего земледелие оставалось почти на том же уровне, что и до появления бронзы. А значит, условия жизни в целом почти не изменялись, и прибавочный сельскохозяйственный продукт продолжал быть настолько мизерным, что ремеслом могла заняться лишь ничтожная прослойка.

Поэтому из бронзы, помимо оружия, изготовляли еще преимущественно лишь средства труда для немногочисленных ремесленников, с помощью которых те производили предметы роскоши для небольшого класса знати. В целом же производство оставалось на уровне каменного века. Даже крупные ирригационные сооружения в Египте строились в большинстве случаев каменными и деревянными орудиями. Власть государства не могла быть сильной, поскольку не было средств, — их не с кого было собирать в больших количествах.

И это — канун железного века!

Легко понять, что если бы в Египте небольшие группы людей не начали в неизвестные времена сажать зерно в землю, а продолжали питаться дикорастущими финиками, то до сих пор по нашей планете бродили бы дикие племена, питаясь «дарами природы».

А с появлением земледелия развитие в одних областях жизни подстегивало прогресс в других, и очередной скачок в технологиях несомненно был связан с использованием железа. Но выплавка железа из руд и производство из него средств труда оказались весьма сложным делом. Ведь вся история металлургии — это, по сути, история получения все более высокой температуры. Скажем прямо, в первых примитивных печах вообще нельзя было достичь такого нагрева, чтобы расплавить металл.

А когда научились строить подходящие печи, стали получать металл в виде мельчайших затвердевших комочков (крица), затерянных в массе шлака. Эту смесь приходилось повторно нагревать и многократно проковывать, чтобы удалить шлак и получить из разрозненных капелек сплошной кусок железа. И для того времени это была сложная технология: Овладев ею, человек получил большую выгоду. Более высокая прочность железа по сравнению с бронзой, общедоступность железных руд и, наконец, более дешевый процесс производства окончательно вытеснили бронзу. Повсеместная распространенность железа в природе позволила выплавлять и использовать его на месте, без дальних перевозок и торгового обмена.

Дешевое железо в корне изменило образ жизни. Земледелец получил, наконец, металлические орудия, повысившие производительность труда при обработке земли. С железным топором оказалась возможной расчистка под посевы больших лесных массивов. Ведь чтобы срубить дерево каменным топором, требовался не один день работы, а теперь речь шла о часах, а иногда и о минутах!

Очень быстро появился самый разнообразный железный инвентарь для сельского работника, в том числе лопаты, заступы, вилы, кирки, мотыги, косы и секачи, ножницы для стрижки овец (до этого шерсть просто выщипывали). Ими стали пользоваться также для стрижки волос и разрезания тканей. Значительный рост производительных сил в земледелии приумножил прибавочный продукт, что позволило увеличить прослойку специалистовремесленников. Продукция,производимая ремесленниками, стала достоянием широких слоев общества, а не только избранной кучки знати. И кстати, начался количественный рост и знати тоже.

Появились машины для производства муки, оливкового масла, вина. До этого вино давили только для домашнего потребления и сок из винограда выжимали в мешках, скручивавшихся с концов, теперь же изобрели специальные прессы. Первым был так называемый балочный пресс.

А вот более сложный винтовой пресс появился гораздо позже, хотя официальная история и относит его ко второму или первому столетию до нашей эры. Вообще изобретение винта приписывают Архитасу из Таранто (примерно 400 год до н.э.), но проблема в том, что сама винтовая пара — очень сложное устройство. Если ход резьбы у винта не совпадает с ходом резьбы гайки, эта пара не будет работать. А как же в те времена можно было сделать их одинаковыми? Нужен был как минимум токарный станок.

С появлением железа и ремесленник получил более разнообразные орудия труда, и притом орудия лучшего качества. Плотники стали пользоваться лесопильной рамой, лучковой и двуручной пилой. Более того, различных инструментов из железа стало много больше, чем прежде из бронзы и камня. Появились бурав и рубанок. Употреблялись ручные сверла и дрели, которые приводили в движение скрученной тетивой лука. Кузнецы работали с клещами, тисками, зубилом, сверлами и более совершенными кузнечными мехами. Теперь у них имелись специальные молоты нескольких видов, чего не было у их предшественников.

Блок был изобретен, по-видимому, в начальный период железного века. Это очень нужное приспособление, казалось бы, легко могли изобрести много раньше люди, знакомые с колесом. Однако, по имеющимся довольно достоверным данным, известно, что египтяне бронзового века не поднимали паруса с помощью блока и определенно не пользовались им на крупных строительных работах. Первое, как полагают, изображение блока имеется на барельефе в Ассирии, который датируют VIII веком до н.э., но сама хронология Ассирии вызывает много вопросов, так что мы пока не будем спешить с расстановкой дат. Возможно, блок, хоть он и простейший из механизмов, не мог быть изготовлен рано и достаточно дешевым способом, пока не появилось железо.

Появление блока вызвало коренной переворот в строительстве. Он позволил поднимать и укладывать на место камни гораздо производительнее, чем в бронзовом веке, когда их поднимали по земляной наклонной плоскости с последующим сбрасыванием на нужное место. Блок быстро превратился в элементарный подъемник; также вошли в обиход двуноги с талями.

Считается, что на Апеннинском полуострове было сделано очень важное открытие — пуццолановый («путеоланский») раствор, изготовлявшийся из измельченной породы вулканического происхождения. Вскоре на этом растворе стал изготовляться римский бетон. Мелкий каменный щебень, битый кирпич чередовался ровными слоями с цементным раствором, образуя несокрушимую бетонную кладку, не уступавшую по прочности каменным блокам. Здесь нужно отметить, что применение вулканических пород позволило итальянцам обойтись без прокаливания сырья, поскольку в то время не было возможности достигать необходимых температур. Без вулкана никакого цемента они бы не изобрели.

При строительстве пользовались в основном ручными орудиями: коленчатыми и простыми рычагами для установки каменных плит, молотками для забивания скоб, лопатками для нанесения раствора и дощечками с рукояткой для его выравнивания. Проверочный инструмент состоял из циркуля, отвеса, наугольника, рейки и шнура. Был также известен уровень в виде открытого желобка, наполненного доверху водой.

Развитие производства стимулировало торговлю, а эта последняя в свою очередь требовала изменить характер производства. На первых порах товары даже на внешний рынок производила горстка самостоятельных ремесленников. Потом стало ясным, что производство товаров на рынок эффективно при концентрации производительных сил в крупных мастерских, где каждый работник специализируется на одной операции, а все вместе заняты массовым производством товаров. Наконец, всем стала ясна полезность механизмов.

Но история механизмов — отдельная тема и заслуживает отдельного рассказа.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.courier.com.ru

Открытия и изобретения начала века

В.В. Рюмин

Новости в электрическом освещении

Электрический свет, еще недавно – «свет будущего», все более и более становится «светом настоящего». У наших соседей, в Германии, не только города и местечки, но и целый ряд деревень перешли за последние годы на электрическое освещение. Говорить о достоинствах электрического света, по сравнению со всеми остальными способами освещения, значит – повторять давно известную истину. Почти полная безопасность в пожарном отношении, гигиеничность и удобство, – все это с избытком покрывает главный недостаток электрического освещения – дороговизну.

Новейшие способы применения электричества к освещению дают возможность и этот, чуть не единственный, недостаток устранить совершенно. Тогда, конечно, электричество окончательно вытеснит и газ, и керосин из всех населенных пунктов. Пройдет одно-другое десятилетие, и газом станет выгодно освещать только те немногие местности, где естественный горючий газ выходит из земли, а керосин останется в ходу лишь в деревушках, на фермах и хуторах; да и там электрическое освещение от элементов и аккумуляторов будет медленно теснить его год от году.

«Холодный свет» Дюссо

Дело в том, что новое открытие французом Дюссо «холодного света», или, вернее, остроумное применение давно известного закона, что яркость света возрастает в четвертой степени напряжения тока, – дает возможность использовать так называемые маловольтные лампочки накаливания, получая от них необычайно яркий свет. Дюссо получал от вольфрамовых ламп свет, равный по силе свету дугового фонаря, требующего в 2000 раз больше электрической энергии! По стоимости его свет в 200 раз дешевле света дуговых фонарей и, во всяком случае, дешевле керосинового освещения.

Дюссо рассчитывает применением своего способа к кинематографам вполне устранить опасность пожара последних. Кроме того, этот способ освещения применим для маяков, для светового лечения, в фотографии и т.д. Яркость нового света так велика, что он свободно проникает через лист толстого бристольского картона и, следовательно, может отчасти заменить лучи Рентгена.

Опыты свои Дюссо демонстрировал перед Парижской Академией Наук, и специальная печать полна восторженных отзывов о новом способе освещения, который лишь остается разработать технически.

Передача силы на расстояние без проводов

Говоря об электрическом свете, нельзя не отметить другого важного применения электричества: передачи силы на расстояние без посредства проводов. Создается новая отрасль механики, так называемая «телемеханика» – т.е. механическое действие на расстоянии. Еще десять лет тому назад, после первых удачных попыток телеграфирования на расстояние, было указано, что дальнейшим приложением герцевских электрических волн должна явиться передача энергии без проводов. Много ученых и техников в разных странах упорно работает над этим вопросом, и, по-видимому, он близок к практическому разрешению.

Управление лодкой и дирижаблем без команды

Что касается теоретического решения, то оно найдено и блестяще подтверждено рядом удачных опытов. Уже имеются подводные и надводные лодки, торпеды и даже дирижабли, которыми при помощи электрических волн можно управлять – на расстоянии! Так, минувшим летом в Хемнице демонстрировалась модель дирижабля длиною около 5 аршин, летавшая под потолком театрального здания; она поворачивалась, поднималась и опускалась по воле изобретателя, который управлял движением со сцены.

На той же модели демонстрировалось автоматическое сбрасывание груза над любым пунктом местности. В настоящее время количество энергии, затрачиваемой на управление издали, еще слишком велико, чтобы можно было применить способ к гигантским «Цеппелинам», требующим сотен лошадиных сил механической энергии. Но когда удастся удешевить управление, человечество приобретет страшное оружие, более страшное, чем обыкновенные дирижабли. Не менее грозным орудием на море явятся автоматические мины и целые суда не требующие команды для своего управления. Минувшим же летом на острове Ванзее, вблизи Берлина, Вирт, в присутствии массы народа, производил опыты с моторным ботом, который без команды плавал по озеру и проделывал всевозможные эволюции. Бот снабжен мачтами, воспринимающими герцевские волны, посылаемые с берега. Волны, посылаемые береговой станцией, приводят в работу и останавливают по желанию любой из управляющих судном механизмов, кладут руль направо или налево, стопорят и пускают в ход машину, дают ей задний ход, электрической искрой производят взрыв или зажигают заряд пороха в орудии, направление дула которого может меняться опять-таки волнами же; наконец, – автоматически выбрасывают мину. Собственно говоря, этот бот Вирта – уже не модель, а серьезное орудие; в дальнейшем же изобретатель обещает увеличить расстояние управления им. Благодаря более легкой передаче герцевских волн над ровной водной поверхностью Виртовский бот даже в экономическом отношении не так уж невыгоден, в особенности для военных целей, где не гонятся за дешевизной.

Искусственные ароматы цветов

Весьма велики также и успехи химии, о которой еще недавно думали, что она сделала все, что могла. В своей речи на открытии «Общества для исследования природы, имени Вильгельма II» знаменитый химик Э.Фишер познакомил широкие круги публики со многими тайнами промышленной химии последнего времени. Доказывается, что изготовление искусственного индиго в шесть раз сократило добычу натуральной краски из растения того же названия. Во всех случаях в парфюмерии и кондитерском деле запах фиалки достигается исключительно применением искусственного иоина, и даже такое сложное по составу ароматическое масло, как розовое, уже получено искусственно и обходится дешевле настоящего. А ведь запах розы, казалось еще недавно, представляет необычайную трудность для искусственного получения, так как аромат царицы цветов зависит от присутствия почти полутораста различных сложнейших органических веществ! И все они получены ныне искусственно из далеко не благовонной каменноугольной смолы!

Еще важнее в промышленном отношении искусственное получение каучука. Естественный каучук дорожает год от году. Каждый обыватель отлично замечает это по увеличению цены его галош. Теперь, с открытиями Гофмана, Кутеля и проф. Гарриса, каучук и все произведения из него должны будут сильно упасть в цене.

Из других растительных продуктов можно указать на искусственную камфору и искусственную камедь. Заметим, что все это вовсе не подделки естественных продуктов, а совершенно те же вещества по своему химическому составу, только полученные в лабораторных колбах химика и затем в заводских котлах фабриканта.

Искусственные чай и кофе

Для любителей кофе и чая несомненный интерес представляет искусственное получение их действующих начал – кофеина и теина. Когда получать таким же образом ароматические вещества кофейных бобов и чайных листьев, то эти напитки станут изготовляться искусственно и не будут уступать по качеству настоящим, значительно превзойдя их дешевизной.

Список литературы

«Природа и Люди». Иллюстрированный журнал науки, искусства и литературы. 1912, №5

Полуподводные лодки

Еще И.Ф. Александровский, убедившись в малой мощности пневматического двигателя своей подводной лодки и малой, вследствие этого, подводной скорости, решил выступить с идеей полуподводной лодки — т.е. малозаметного надводного судна, большая часть которого находится под водой. Превращение подводной лодки в надводный малозаметный корабль позволяло установить любой обычный двигатель — паровой котел с турбинами или паровыми машинами, позволявший развивать достаточно высокую надводную скорость и в то же время отказаться от решения задачи обеспечения устойчивого движения подводной лодки в подводном положении.

К числу подобных широко известных предложений относятся:

— водобронный миноносец С.К. Джевецкого (далее сооружения опытных отсеков дело не пошло);

— полуподводная лодка лейтенанта С.А. Яновича, представлявшая собой переделанную лодку С.К. Джевецкого 1880 г. Корпус удлинили с 5 до 7,5 м и усилили двойными стенками. Образовавшееся междубортное пространство использовали в качестве топливных и балластных цистерн. Два двигателя внутреннего сгорания могли работать на бензине, керосине или спирте, что облегчало эксплуатацию. Прочность корпуса испытали весьма оригинальным способом, обстреляв лодку из пулемета с расстояния 90 м. Корабль погружался, оставляя на поверхности небольшую рубку, а в случае необходимости, он мог нырнуть на 3-5 минут на глубину до 8 м, продолжая движение под водой. Переоборудование осуществлялось на заводе Лесснера на средства Особого комитета по усилению военного флота на добровольные пожертвования.

Причем впервые в мире на лодке установлена труба для подачи воздуха в полупогруженном состоянии. Это — прообраз знаменитого «шнорхеля» времен второй мировой войны. На лодке установили два торпедных аппарата под русские торпеды и внутри корпуса поместили пулемет. В случае необходимости он быстро извлекался и устанавливался на рубке. Позже боевую мощь лодки еще усилили, установив 37-мм морское орудие. Все обустройство обошлось в весьма скромную (по сравнению со стоимостью любого другого корабля) сумму — 12561 руб. 60 коп.

«Кета» сдала «приемные» экзамены авторитетнейшей комиссии, в составе которой были такие специалисты, как кораблестроитель с мировым именем А.Н. Крылов, конструктор «Дельфина» И.Г. Бубнов, создатель первого в мире теплохода «Вандал» К.П. Боклевский и др.

В марте 1905 г. лодку зачислили в списки флота как «катер малой видимости «Кета». 12 апреля 1905 г. «Кета» была отправлена в Николаевск-на-Амуре. Несколько раз выходила в море, боевых успехов не имела.

С.А. Яновичем предлагался еще один проект полуподводной лодки, но он был отвергнут.

— полуподводная лодка лейтенанта С.А. Боткина была построена на Балтийском заводе также на средства вышеупомянутого Особого комитета. Эта лодка в незаконченном виде была отправлена во Владивосток в сентябре 1904 года. Названия не имела и в списки флота не была зачислена. Использовалась для перевозки провианта. В некоторых источниках эта лодка называется «Челим»;

— подводный миноносец лейтенанта Е.В. Колбасьева, предназначавшийся первоначально для обороны Кронштадта, затем отправленный для проведения опытов в Севастополь. Водоизмещение субмарины составляло 20 т, экипаж — 2 человека, вооружение — 2 торпедных аппарата, скорость хода — 6 узлов, дальность плавания — 15 миль. Этот «миноносец» мог погружаться под воду на 15 минут (по проекту), собирался из отдельных независимых отсеков и должен был, кроме малой заметности, отличаться непотопляемостью, обеспечивавшейся заполнением части объема пробковой массой, изобретенной Колбасьевым. В разных вариантах проекта предусматривалось от 6 до 19 электродвигателей. В некоторых источниках называется «Петр Кошка». Боевая ценность «Петра Кошки», конечно, была невелика.

Все эти полуподводные лодки появились в начальный период промышленного освоения двигателей внутреннего сгорания для надводного хода и электродвигателей для подводного хода и не имели никакого практического и тем более боевого значения. На пути создания подлинных боевых подводных лодок это был шаг в сторону.

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/

Подводные лодки типа «Нарвал»

В 1907 г. была утверждена «малая кораблестроительная программа», предусматривавшая и строительство трех подводных лодок для Черноморского флота. Морской генеральный штаб разработал требования к основным тактико-техническим элементам и 3 июня 1909 года г. разослал их заинтересованным отечественным заводам. На конкурсе было рассмотрено 16 проектов. Комиссия, составленная из офицеров подводного плавания, отдала предпочтение проектам, представленным Невским и Балтийским заводами. Невский завод предлагал строить лодки по проекту «Голланд-31А», Балтийский завод представил проект полковника И.Г. Бубнова . 13 декабря 1909 г. на совещании у Морского министра было принято решение заказать каждому заводу по три лодки, т.к. новая «программа усиления Черноморского флота», предусматривала строительство уже шести лодок.

4 июня 1911 г. Невский завод представил техническую документацию по проекту и уже 9 июля 1911 г. получил заказ на постройку трех лодок. В ноябре 1911 г. на Невском заводе закончили прокатку металла, а в декабре на стапелях выставили первые корпусные конструкции общей массой 167 т. В качестве главных двигателей надводного хода предполагалось установить два дизеля по проекту германской фирмы MAN мощностью по 850 л.с. Главные электромоторы были заказаны заводу «Сименс и Гальске», электрооборудование поставляло Русское общество «Всеобщая компания электричества» и «Шуккерт и Ко», аккумуляторные батареи поставляла фирма «Мэто», компрессоры, воздухохранители и помпы изготавливались в США, перископы — в Италии. Строительство велось на Невском заводе в С.-Петербурге, а сборка осуществлялась в г. Николаеве отделением Невского завода. Лодки получили названия «Нарвал», «Кит» и «Кашалот».

Изготовление дизелей с самого начала вызвало трудности. Фирма MAN изготовила первую пару двигателей только в мае 1914 г., двигатели эти в Россию так и не были доставлены. Поэтому 1 ноября 1914 г. ГУКиС заключил контракт с американской фирмой «New-London» на поставку 12 дизелей мощностью по 160 л.с. из расчета по 4 на каждую лодку, которые в январе 1915 г. были доставлены на пароходе Добровольного флота «Тамбов» во Владивосток и затем перевезены в Николаев. На каждой линии вала было установлено последовательно два дизеля. Кормовые дизели работали непосредственно на гребной вал, носовые дизели соединялись с кормовыми с помощью передаточного вала и двух пар шестерен и могли отключаться. Прочный корпус был разделен водонепроницаемыми переборками на семь отсеков, что существенно повышало живучесть. Снаружи прочный корпус закрывался легким корпусом, т.е. лодки этого типа были двухкорпусными. В междубортном пространстве размещались цистерны главного балласта, заполнявшиеся водой из-за борта самотеком, что обеспечивало быстроту погружения подводной лодки. Переход из позиционного положения в подводное занимал всего 40-50 с. Было предусмотрено автоматическое продувание цистерн главного балласта при превышении глубины погружения более 50 м. Лодки типа «Нарвал» хорошо управлялись в вертикальной плоскости. Верхнюю часть прочного корпуса прикрывала легкая надстройка, улучшавшая мореходные качества. Форма корпуса лодки обеспечивала хорошие ходовые качества. Лодки имели коробчатый киль, который в кормовой части соединялся с помпами и со всеми балластными цистернами. Но уже во время испытаний выяснилось, что откачивание главного балласта через общий киль неудачно, лучше иметь специальный трубопровод. Прочная рубка имела два люка, что предотвращало попадание воды в прочный корпус при поступлении воды в рубку. Управление лодкой было сосредоточено в центральном посту. Лодки были снабжены одним надводным и двумя подводными якорями. Предполагалось, что снаружи будут установлены по два двухтрубных поворотных торпедных аппарата, но из-за опасения, что с возникновением войны они не будут готовы в срок, было принято решение об их замене на аппараты Джевецкого. Самым ненадежным элементом лодок типа «Нарвал» были нештатные двигатели фирмы «New-London», которые оказались слишком «малосильными и легкими, со слабым коленчатым валом», что приводило к частым поломкам. Во избежание поломок двигателей или их резкого сокращения было принято решение о запрещении на подводных лодках «Кит» и «Кашалот» пользоваться одновременно носовыми и кормовыми двигателями. На подлодке «Нарвал», где механическая передача была заменена на электрическую, на практике также пользовались при больших переходах только одной парой двигателей. Это привело к снижению скорости хода до 6,5 узлов, хотя при этом дальность плавания на подлодках «Нарвал» и «Кит» возросла до 3500 миль, а на подводной лодке «Кашалот», где был предусмотрен запас смазочного масла, до 4800 миль. В целом постройка подводных лодок типа «Нарвал» стала важной вехой в развитии подводного кораблестроения в России.

***

«Нарвал»

Заложена в декабре 1911 г. на Невском заводе в С.-Петербурге, где производилось изготовление секций подводной лодки. Сборка секций производилась на стапелях отделения Невского завода в Николаеве, где 10 октября 1913 г. состоялась торжественная церемония, посвященная началу сборки подводной лодки. Спущена на воду 11 апреля 1915 г. Сдаточные испытания начаты 20 июня 1915 г. в Николаеве. В виду военного времени и необходимости скорейшего вступления лодки в строй испытания проводились по сокращенной программе. 29 июня при испытаниях двигателей надводного хода на полный ход выявились дефекты в конструкциях фрикционных муфт, служащих для передачи работы кормового дизеля на передний ход. После неоднократных испытаний муфт комиссия пришла к выводу, что «муфты ненадежны и даже опасны». 18-19 июля лодка перешла из Николаева в Севастополь, где испытания были продолжены. В строй лодка вступила 23 августа 1915 г.

В октябре 1915 г. при переходе морем на подводной лодке «Нарвал» сломался коленчатый вал правого кормового двигателя, лопнули кронштейны опорных подшипников. Лодку пришлось отправить в Николаев на ремонт. Причиной аварии послужили трещины и раковины коленчатых валов, фундаментов и станин двигателей. По рекомендации комиссии на подводной лодке «Нарвал» носовые двигатели соединили с динамо-машинами, доставленными из США для подводных лодок типа «АГ». После окончания ремонта «Нарвал» принимал активное участие в боевых действиях Черноморского флота. 16 октября 1916 г. во время блокадного дозора у Босфора в районе маяка Кефкея подлодка встретила турецкий вооруженный транспорт водоизмещением около 4000 т, заставила его выброситься на берег, а затем взорвала его четырьмя торпедами. 17 октября взорвала торпедой турецкий пароход «Ирминград», подорвавшийся 4 октября на русских минах и выбросившийся на берег в районе мыса Кара-Бурна Азиатского. 19 января 1917 г. подводная лодка «Нарвал» захватила буксирный пароход водоизмещением 300 т и восемь парусных шхун. Потопив пароход и 7 шхун, лодка пыталась довести одну шхуну до Севастополя, но при подходе к Херсонесскому маяку в свежую погоду буксиры лопнули и шхуна, отнесенная в море, затонула. 12 июня «Нарвал» захватил турецкую моторную шхуну, но ввиду невозможности отвести приз в Севастополь, сняли мотор и часть груза, а шхуну потопили.

1 мая 1918 г. захвачена в Севастополе германскими, а в декабре 1918 г. — англо-французскими войсками. 22-24 апреля 1919 г. при уходе англо-французских войск из Крыма подводная лодка «Нарвал» была затоплена ими в районе Севастополя.

Тактико-технические элементы

Вооружение

На больших переходах использовалась одна пара дизелей, что обеспечивало скорость хода 6,5 узл. и дальность плавания 3300 миль.

***

«Кашалот»

Заложена в декабре 1911 г. на Невском заводе в С.-Петербурге, где производилось изготовление секций лодки. Сборка секций осуществлялась на стапелях отделения Невского завода в Николаеве, где 10 октября 1913 г. состоялась торжественная церемония, посвященная началу сборки подводной лодки. Спуск на воду произведен 22 августа 1915 г. Сдаточные испытания начаты в октябре 1915 г. в Николаеве. Ввиду военного времени и необходимости скорейшего вступления лодки в строй испытания проводились по сокращенной программе. 3 ноября 1915 года подводная лодка «Кашалот» переведена из Николаева в Севастополь для окончания сдаточных испытаний. Из-за обнаружения дефектов в передаче от двигателей на гребные валы на подводных лодках «Нарвал» и «Кит» было принято решение на подводной лодке «Кашалот» передаточное устройство носовых двигателей демонтировать, двигатели соединить с валом посредством фрикционных муфт и запретить одновременно пользоваться кормовыми и носовыми двигателями, как это было сделано на подводной лодке «Кит». Из-за необходимости выполнения указанных работ лодка окончила испытания и вступила в строй только 13 мая 1916 г.

Активно участвовала в боевых операциях Черноморского флота. 26 января 1917 г. в районе Босфора захватила две шхуны с углем (одна из них водоизмещением в 500 т) и взорвала их подрывными патронами. 1 марта 1917 г. подводная лодка «Кашалот» вблизи устья реки Сакария захватила пять больших парусных шхун, следовавших с углем из Зунгулдака в Константинополь, и взорвала их подрывными патронами. 7 марта 1917 г. «Кашалот» встретил и потопил три турецких парохода (один из них колесный компании «Шеркерг» и два буксира) и 2 шхуны, шедшие из Константинополя в Зунгулдак за углем. С 15 по 26 июля, находясь в дозоре у Босфора, уничтожила артиллерийским огнем четыре турецких шхуны с грузом угля и две большие турецкие шхуны, направлявшиеся за углем. 1 мая 1918 г. захвачена германскими, а в декабре — англо-французскими войсками. 22-24 апреля 1919 г. при уходе англо-французских войск из Крыма потоплена ими в районе Севастополя.

Тактико-технические элементы

Вооружение

***

«Кит»

Заложена в декабре 1911 г. на Невском заводе в С.-Петербурге, где производилось изготовление секций лодки. Сборка секций осуществлялась на стапелях отделения Невского завода в Николаеве, где 10 октября 1913 г. состоялась торжественная церемония, посвященная началу сборки. Спуск на воду произведен в апреле или мае 1915 г. Сдаточные испытания начаты в августе 1915 г. в Николаеве. Ввиду военного времени и необходимости скорейшего вступления в строй испытания проводились по сокращенной программе. 12-14 сентября 1915 г. подводная лодка «Кит» перешла из Николаева в Севастополь для окончания сдаточных испытаний, которые закончила 14 октября и была принята в состав флота.

15 октября на подводной лодке «Кит» был поднят военно-морской флаг. При переходе 4 октября 1915 г. к Босфору для несения дозорной службы на подлодке в штормовую погоду сломался коленчатый вал правого кормового двигателя, вышли из строя компрессоры, лопнули кронштейны опорных подшипников. Лодка была отправлена вместе с подводной лодкой «Нарвал» на ремонт в Николаев. При разработке механизмов выяснилось, что причиной аварии стало наличие трещин и раковин коленчатого вала, фундамента и станин двигателей. По рекомендации комиссии передаточное устройство носовых двигателей было демонтировано и двигатели соединены с валом посредством фрикционных муфт. На подводной лодке «Кит» было запрещено пользоваться кормовыми и носовыми двигателями одновременно, предписано ходить в основном под кормовыми, носовыми же только «в случае действительной надобности». 28 июня 1916 г. во время боевого дежурства у Босфора потопила турецкий парусник, шедший из Констанцы в Самсун с грузом керосина. 23 октября 1916 г. подводная лодка «Кит» участвовала в охранении тральщика «№ 234», осуществлявшего постановку минного заграждения из 220 мин у Босфора. 10-13 ноября 1916 г. выполняла роль маячного судна при проведении разведочного траления у Варны отрядом в составе эскадренного миноносца «Громкий», заградителей «Ксения» и «Алексей», тральщика «Витязь» под прикрытием крейсера «Память Меркурия». Определившись по подводной лодке «Кит», эсминец «Громкий» подводил тральщик к назначенному месту. 1 мая 1918 г. захвачена в Севастополе германскими, а в ноябре — англо-французскими войсками. 22- 24 апреля 1919 г. при уходе англо-французских войск из Крыма подводная лодка «Кит» была затоплена ими в районе Севастополя. Лодка была обнаружена водолазами ЭПРОНа на глубине 59 м. Работы по подъему лодки велись в течение 1934-1935 гг. При подъеме подлодки «Кит» использовались 200-тонные стальные понтоны, принятые на снабжение ЭПРОНа в 1933 г. После подъема лодка была разобрана на металлолом.

Тактико-технические элементы

Вооружение

Список литературы

Для подготовки данной работы были использованы материалы с сайта http://www.navy.ru/