Знак Вопроса 1998 № 02: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

Я подсказал. Надо сделать перед самолетом ямку, на нее положить доску с дырками, укрепить все это, чтобы вихрь не утащил эту доску в турбину, а под доску положить «дымовушку», чтобы вихрь стал виден. Вокруг доски нужно поставить вертикальные пластинки, чтобы вихрь не болтался, а стоял на месте. А тогда уж можно и фотографировать. При этом я сказал, что вероятнее всего вихрь должен представлять собой трубу, то есть иметь уплотненные стенки, поскольку центробежная сила из центра выгонит молекулы газа на периферию, а пограничный слой, образовавшийся на внешней стороне вихря, не даст ему разбросаться. Вася согласился попробовать.

Но когда все это попробовали и все получилось, то выяснилось, что при размере воздухозаборника метр на метр диаметр вихря составляет всего лишь 5–6 сантиметров. И если взять железную штангу и водить ею около вихря, то никакого воздействия на нее со стороны газового потока не наблюдается. А вот если, не приведи Господь, конец штанги попадет в вихрь, то ее рвет из рук с громадной силой.

— Руки вывернет и голову снесет, — пообещал Вася. — Так что ты поосторожнее, а лучше отойди подальше.

Получалось, что весь воздух в турбину поступает через образовавшийся вихрь, а значит, его тело сильно уплотнено и скорости в нем очень даже большие. Но ведь вихрь образуется перед турбиной, а не сзади нее. Значит, турбина не может быть причиной вихреобразования, она только с помощью компрессора сосет воздух, образуя сильное течение воздуха. А вихрь образуется сам. Тогда кто же его сжимает и что же при этом получается?

И тут я вспомнил, что в механике существуют два способа движения массы при переменном радиусе ее вращения вокруг центра. В соответствии с первым способом масса движется вокруг гвоздика, на котором сидит гномик. Для того чтобы уменьшить радиус вращения массы, гномик должен потянуть на себя веревочку, к которой привязан груз. Но тогда он должен совершить работу, ибо нужно преодолеть центробежную силу. А во втором случае нет ни гномика, ни гвоздика, а есть цилиндр или палец, на которые наматывается веревочка. Если груз толкнуть, то он полетит вокруг цилиндра или пальца, это не принципиально, веревочка начнет наматываться на них и радиус начнет уменьшаться.

Однако пардон! В обоих случаях это движение с переменным радиусом. А в механике существует закон о том, что при вращении с переменным радиусом должен соблюдаться момент количества движения, то есть произведение радиуса на массу и на скорость ее движения должно оставаться неизменным. И если радиус уменьшается, то и скорость и энергия должны расти. А за счет чего? Ведь не из пальца же она высасывается, то есть не из цилиндра же, вокруг которого масса движется по инерции без всякого дополнительного подвода энергии. Не получается ли, что мы имеем два разных случая движения массы с переменным радиусом? Где в механике эти случаи положены рядом и вместе рассмотрены? И тут выяснилось, что нигде. За 300 лет существования механики, которая изъезжена вдоль и поперек, никто не догадался этого сделать. А может, и догадался, но не опубликовал. А может быть, и опубликовал, но я этого не нашел, хотя и перевернул не одну книгу.

И тогда я пошел к своему товарищу Михаилу Ефимовичу.

— Дорогой Ефимыч, — сказал я ему. — Помоги моему горю. Поставь, пожалуйста, «на попа» вон те два цилиндра, которые остались у нас от морских экспедиций. Диаметр у них подходящий — по 10 сантиметров, и укрепи на них два маятника из стальных шариков с ниткой. Вот я тебе их принес прямо из проходной шарикоподшипникового завода. Они, правда, бракованные, в подшипники не годятся. Но на проходной даже не спросили, что я несу. Так что я мог вполне вынести не только бракованные шарики, но и ползавода. Но ползавода нам с тобой пока не нужны, это в другой раз. Придумай, как просверлить дырки в закаленных шариках, а потом два шара подвесь за нитки к этим цилиндрам. А третий шарик на горизонтальной нитке прикрепи к одному из цилиндров.

Михаил Ефимович все так и сделал, добавив к каждому маятнику по шкале.

Тогда мы отклонили первый маятник, отпустили шарик, он стукнул по шарику номер три, тот соскочил с гвоздя, описал спираль вокруг второго цилиндра, намотав на него нитку, и ударил по шарику номер два. И оказалось, что углы отклонения первого и второго маятников практически одинаковы, у второго чуть-чуть поменьше, потому что потери. И все встало на свои места.

Значит, когда шарик движется по инерции вокруг цилиндра, мы имеем закон постоянства энергии, а не момента количества движения. Постоянство момента мы имеем тогда, когда подводим энергию, т. е. когда имеется гномик или что-то его заменяющее. Это все тут же было подтверждено математическими выкладками. И значит, при формировании газового вихря мы именно этот случай и имеем. А роль гномика выполняет внешняя атмосфера, которая сжимает вихрь. Она это может сделать потому, что стенки вихря состоят из газа, и если сумма внутреннего давления в вихре и давления, вызванного центробежной силой, превышает внешнее давление, то лишний газ тут же отлетит, а внешнее давление будет сжимать тело вихря, увеличивая его энергию.

Таким образом, над формированием каждого воздушного вихря трудится вся атмосфера планеты, и над циклоном, и над смерчем, и над тем вихрем, что образуется перед самолетом. И этот процесс перегоняет потенциальную энергию давления воздуха в кинетическую энергию вращения тела вихря. И если потенциальной энергией атмосферы воспользоваться трудно, то кинетической легко, например, засунув в тело вихря турбину. Только при этом нужно соблюдать осторожность, а то этот вихрь может вас побрить, как упомянутую курицу, наполовину, отделив или прическу, или голову, это уж как получится.

Вот вам КПД! Оказывается, мы в виде вихрей имеем природную машину по переработке потенциальной энергии атмосферы в кинетическую и по самопроизвольной концентрации рассеянной энергии. То есть это антиэнтропийный процесс! Так-то, дорогой Рудольф Юлиус Эммануэль Клаузиус, — вот вам и Второе начало! Концентрация энергии есть, а Второго начала нет и в помине, не тот случай.

Ну, а как же со Вселенной?

Если с позиций эфиродинамики рассмотреть процесс образования протонов в ядре Галактики в результате соударения струй эфира, поступающего туда по спиральным рукавам Галактики, то станет ясно, что это тот же процесс образования вихрей, только тороидальных. Из протонов образуется макрогаз водород, из него звезды, которые движутся в спиральных рукавах навстречу эфирному потоку к периферии. За время своего движения протоны за счет вязкости эфира потеряют свою энергию и устойчивость, и на периферии Галактики вещество развалится и вновь обратится в свободный эфир, который потечет обратно к ядру. И так будет крутиться до тех пор, пока эфир не отсосет соседняя галактика. Но тогда там начнется то же самое. А значит, Вселенная может существовать вечно, никуда не разбегаясь, в среднем сохраняя свой вид таким, каков он сейчас. И Тепловая Смерть не состоится на радость всему человечеству и его потомкам.

И все это поддается экспериментальной проверке. Для этого надо встретиться через девять миллиардов лет и во всем, что сказано выше, убедиться лично.

Автору со товарищи пришлось много лет заниматься вопросами проводных связей, одним из них является проблема помехоустойчивости передачи информации. На борту самолета полно всяких электромагнитных помех, особенно много их в окрестностях системы зажигания, около двигательных установок. Помех хватает и во всех остальных местах самолета, напичканного всевозможными радиоизлучающими устройствами. Но самым главным источником помех являются обычные провода, подводящие питание к обычным электронным блокам.

Эти провода подключены к источникам электроэнергии — генераторам, но по дороге они проходят через различные коммутационные устройства, и к ним самим, к этим проводам, через контакты реле подключены самые разнообразные нагрузки. Когда эти нагрузки во время полета самолета подключаются к сети электропитания, ничего особенного не происходит. Но когда они отключаются, то в сетях возникают короткие импульсы, амплитуда которых достигает 600 вольт. Поскольку же питающие провода уложены в тех же кабелях, что и информационные, а в других местах их положить негде, то эти импульсы создают помехи в информационных сигналах и искажают их. А исказят ли они при этом информацию, которую несут сигналы, зависит от многих причин — от выбора типа сигнала, типа линии связи, от того, экранированы ли информационные линии связи, и много от чего еще.

Самым простым способом защиты является разнесение информационных и энергетических проводов друг от друга. Такая рекомендация однажды была выдана одной из наших лабораторий.

Но когда попытались ее реализовать на практике, оказалось, что диаметр фюзеляжа самого маленького самолета должен стать равным диаметру дирижабля, и по этой причине такую рекомендацию использовать затруднительно. Однако можно поискать другой способ, не требующий превращения самолета в дирижабль.

Когда мы начали интересоваться подобными вопросами, то выяснили, что все помехи надо разделить на две группы — электродинамические и электромагнитные. Первые связаны с изменением напряжения в помехонаводящей цепи, а вторые — с изменением тока там же. В последнем случае напряжение в сети может быть и очень маленьким, это не играет роли.

От помех первого вида можно отстроиться очень просто: достаточно на информационные провода надеть металлические экраны, заземлить их с обоих концов, и помеха внутрь не пройдет, потому что все емкостные токи будут отведены на «землю», а там они никому не мешают. Но второй вид помех при этом остается, потому что экраны, хотя и металлические, но сами выполнены из медных проводов и практически никакого препятствия для магнитного поля не представляют. Разве что самую чуть. Чтобы экранироваться от таких помех нужны железные трубы вроде водопроводных. Но если такие трубы использовать на самолете, то, кроме этих труб, самолет больше уже ничего не поднимет, поэтому такой способ экранировки не применяется, и электромагнитные помехи на самолетах никто не экранирует. Значит, надо выбирать такой тип сигнала, которому безразлично, есть помеха или ее нет. Если, конечно, она не очень большая, потому что в проводах, как и в жизни, всякой помехой можно пренебрегать только до определенной величины.

Мы выбрали такой помехоустойчивый вид сигнала — импульс, который надо передавать по двум скрученным проводам, помещенным в общий экран для отвода электродинамической составляющей наводки, потому что все-таки она дает самую большую часть помехи. А электромагнитная наводка хоть и дает помеху поменьше, но не такую, чтобы можно было ею пренебречь. В скрученных проводах наводка появляется в обоих проводах, и если сигнал в обоих проводах имеет противоположную полярность, а прием сигнала осуществляется дифференциальным способом, то на входе приемника сигнал суммируется, а помеха вычитается, и дальше сигнал пойдет чистенький, безо всякой помехи.

Мы так и сделали, сейчас этот способ передачи широко распространен, и никто теперь уже не верит, что на самолетах мы применили его первыми. Потому что в радиотехнике бифиляры известны с незапамятных времен. Еще при Петре I, помнится…

Но хотя дифференциальный способ передачи информации и известен со времен Петра I, во многих схемах, приводимых в солидных американских журналах, линии связи изображены так, что становится понятным, что их авторы несколько превратно понимают процесс устранения наводок, так как они сделали все, от них зависящее, чтобы никакого устранения не было. У нас тоже не все разработчики об этом помнят, и всегда находятся люди, которые пренебрегают всеми рекомендациями, а потом удивляются, что у них вместо сигнала, несущего информацию о пилотажно-навигационных параметрах, идут одни помехи, несущие информацию о неграмотности исполнителя.

Но исполнитель, увидев такое, не торопится исправить свою ошибку. Он начинает кричать, что его в свое время не убедили в необходимости использовать дифференциальные схемы. И вообще, сначала оплатите нам доработку нашей аппаратуры, установите новые сроки, а тогда, уж так и быть, мы ее доработаем. Раньше надо было нам об этом сказать, а теперь мы нашу аппаратуру подготовили к серии. И вообще, утверждают исполнители, они детки, и их надо за ручку водить в детский садик.

Такая история повторяется довольно регулярно. А потому мы решили, что надо создать методику, которая на корню пресекала бы подобные детские рассуждения. И мы задумали создать ГОСТ, в котором такая методика была бы отражена.

Однако наша лаборатория имеет привычку, прежде чем что-либо вводить в нормативную документацию, попробовать это дело самим. Ведь вот врачи, прежде чем рекомендовать новый прогрессивный метод лечения, пробуют его на себе. Если метод оказывается плохим, то врачу — изобретателю метода второй случай может и не представиться. Этим в медицине изобретательство ограничивается естественным образом. Хорошие изобретения выживают вместе с авторами, хотя и не всегда. А плохие не выживают и тоже вместе с авторами. А у нас в промышленности не все разработчики ГОСТов ограничены в своих возможностях в смысле естественного отбора, иногда выпускается такое!.. Но мы — нет. Мы сначала испытываем все на себе, то есть в лаборатории или на самолете, а потом уж пытаемся это куда-то пристроить. И поэтому мы начали соображать, как все это сделать.

А чего тут особенно думать? Ведь больше всего нас беспокоят наводки от проводов, лежащих в том же жгуте, что и информационные провода. Значит, надо уложить в этот жгут провод с эталонной помехой, а еще лучше обвить этот провод вокруг жгута, чтобы не болтался, и вперед, генерируй помеху и смотри, что останется от полезного сигнала.