Второе пришествие «Каспийских монстров»

Российское научно-производственное объединение «Эколен» разработало проект принципиально нового высокоскоростного транспортного средства многоцелевого назначения. Оно предназначается для круглогодичной эксплуатации на реках, водохранилищах, озерах, морях, прибрежных акваториях Северного Ледовитого океана, в тундре, пустыне, в малодоступных районах Сибири и Дальнего Востока.

Для базирования этого транспортного средства подойдет сравнительно ровный берег, асфальтовые и бетонные площадки, природные водоемы, песчаные, снежные или ледяные поверхности.

При этом не надо строить аэродромы, дороги, мосты, тоннели, электростанции. Его скорость была сопоставима со скоростями самолетов и могла достигнуть почти 700 км/ч. Оно могло нести на своем борту от 1,2 до 750 тонн нагрузки.

Второе поколение экранопланов

А-90 «Орлёнок»

А-90 «Орленок»

© wikimedia.org

Новое транспортное средство было названо просто: наземно-воздушная амфибия (НВА). Эти аппараты считаются вторым поколением экранопланов. К первому относится «Орленок» с взлетным весом 120 тонн и 450-тонный «Лунь». Самой настоящей легендой стал огромный советский экраноплан, прозванный западной разведкой «Каспийский монстр», судьба которого оказалась довольно печальной. Главным конструктором этих экранопланов был Ростислав Алексеев. Его идеи и были положены в основу проекта НВА.

Ее появление было вызвано рядом недостатков уже существующих транспортных средств. Самолеты имеют большую скорость и низкую грузоподъемность. Морские и речные суда, наоборот, могут перевозить большие грузы, но с малой скоростью и преимущественно летом. У вертолетов маленькая дальность, грузоподъемность, и скорость. Зато они могут сесть там, где не сможет приземлиться самолет. НВА же позволяет иметь характеристики, которыми не обладает ни одно транспортное средство.

Но эта амфибия отличается от экранопланов и экранолетов и конструктивно, и по возможности их применения. Стоит напомнить, что зкранопланы первого поколения работают в двух средах: на воде и в воздухе, плотность которых отличается друг от друга более чем в 800 раз. Поэтому аппараты строились с утолщенными корпусами, способными выдержать напор водной стихии и с мощнейшей энергетикой, необходимой для того, чтобы вырвать летающий корабль из воды и поднять его в воздух.

Кроме того, все проекты в основном отрабатывали и совершенствовали прежде всего самолетную схему. Но при такой довольно сложной конструкции была получена транспортная эффективность менее 12% от взлетного веса.

Как использовать эффект экрана полностью?

В наземно-воздушной амфибии отказались от самолетной схемы. Многократное по сравнению с крылом увеличение нижней поверхности НВА позволяет использовать эффект экрана полностью. Кроме того, амфибия, поднимаясь вертикально над любой поверхностью, разгоняется только в газовой среде, что позволяет уменьшить толщину ее корпуса и снизить ее энерговооруженность почти в три раза по сравнению с «Орленком».

Одно только полное использование экрана позволяет увеличить грузоподъемность в 2,5 раза. А это значит, что сравнимая с «Боингом-747» НВА-120 со взлетным весом 120 тонн способна взять на борт до 60 тонн полезного груза вместо 25 тонн, которые смог бы поднять боинг. Что же касается более крупных амфибий, то они смогут брать груз, составляющий 70% от взлетного веса! Это позволяет иметь самую низкую себестоимость перевозки 1 тонны грузов на каждый километр пути по сравнению с самолетом, дизельным сухогрузом, железной дорогой и даже автомобилем. При этом амфибийные качества НВА обеспечат бесперевалочную доставку грузов в любое место земного шара. Топливная эффективность также снижается по сравнению с «Орленком» почти в три раза — до 214 кг топлива на тонну взлетного веса.

Чем лучше НВА

Оптимальная высота движения НВА-120 — до двух метров от поверхности, а для более крупной модификации НВА-5000 она составляет почти 37 метров, хотя летательные аппараты этого типа могут набирать высоту до 3000 метров. Естественно, что в этом случае резко возрастает расход топлива и уменьшается эффект экрана, но после перелета через препятствие НВА опускается в зону действия экрана и продолжает движение в наиболее эффективном режиме.

Преимуществом амфибии является также модульность конструкции. К одному центроплану прилагается комплект модулей, которые автономно будут загружаться и разгружаться. В них можно будет разместить мини-заводы для переработки на местах сырья, электростанции, жилье, пищеблоки. Практикуемый сегодня вахтовый метод добычи нефти, например, приобретет более цивилизованный облик. Немаловажное значение имеет тот факт, что НВА является экологическим видом транспорта. Это очень важно при эксплуатации в тундре, где слабые травяные покрытия легко повреждаются и с трудом восстанавливаются. Ведь удельное давление под крылом амфибии составляет всего 180—250 кг на 1 кв. метр. В то время как нога человека в ботинке давит на землю с силой 1300 кг на кв. метр.

НВА может эксплуатироваться практически весь год и в летнюю и в зимнюю навигации, в дождь и снег, ночью и днем с крейсерской скоростью от 140 до 250 км/час. Эффективность эксплуатации амфибии также высока — от 6 до 13 часов в сутки. В автономном плавании НВА может находиться в зависимости от запасов топлива и питания до 7 суток и при удалении от базы до 1000 км. Вот почему на базе НВА можно создать корпус быстрого реагирования для выполнения миротворческих задач ООН.

НПО «Эколен» довело проект до готовности строительства опытных образцов. Но, к сожалению, российское государство не смогло профинансировать всю программу. Поэтому проект так и остался проектом. А жаль.

https://www.ridus.ru/news/299940

Физики в очередной раз не нашли различий между материей и антиматерией

Физики из проекта ALPHA, который базируется в ЦЕРН, представили первые данные по замерам тонкой структуры спектра частиц антиматерии, по которой можно сделать выводы об устройстве ее квантовых энергетических уровней. В этом она оказалась похожа на обычную материю, пишут ученые в статье, которую опубликовал научный журнал Nature.

"Открытие любых расхождений в свойствах материи и антиматерии в буквальном смысле потрясет фундамент Стандартной модели. Эти замеры помогли нам реализовать нашу давнюю мечту и изучить некоторые аспекты взаимодействия антиматерии с окружающим пространством, в том числе измерить сдвиг ее нижних энергетических уровней", – прокомментировал результаты работы официальный представитель проекта ALPHA Джеффри Хангст.

Космологи предполагают, что во Вселенной в первые мгновения ее жизни материи и антиматерии было примерно поровну. Все химические и физические свойства их частиц, за исключением заряда, должны были быть одинаковыми – если, конечно, Стандартная модель не является неполной или ошибочной (эта теория описывает большую часть взаимодействий всех известных сейчас науке элементарных частиц).

Однако, это противоречит самому существованию реальности, так как все частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга, столкнувшись и взаимоуничтожившись в первые мгновения после Большого взрыва. Поэтому ученые уже много десятилетий спорят и гадают о том, почему в обозримой Вселенной практически нет антиматерии.

Многие физики считают, что ответ на эту загадку кроется в малейших различиях в свойствах, поведении и устройстве частиц антиматерии и материи. Недавно ученые нашли множество намеков на то, что подобные расхождения могут существовать, к примеру, в массах протонов и антипротонов. Однако пока ни одно из них физики еще не подтвердили.

Хангст и его коллеги уже много лет пытаются найти их с помощью прибора ALPHA-2 – специальной магнитной ловушки для позитронов и антипротонов, которая заставляет их объединяться и образовывать одиночные атомы антиматерии. Первые замеры такого рода, которые ученые провели в 2012-м, 2016-м и 2018 годах, показали, что в том, как свет возбуждает электроны и позитроны в атомах антиматерии и материи, нет различий.

Секреты антиматерии

В новой серии экспериментов ученые ЦЕРН впервые измерили так называемый Лэмбовский сдвиг для антиматерии. Так ученые называют небольшие различия в том, где распологаются два конкретных энергетических уровня внутри атома, 2s и 2p. Согласно теории, их положение должно совпадать, однако в реальности это не так – они оказываются сдвинуты относительно друг друга.

Существование этого разрыва связано с тем, что частицы материи и антиматерии постоянно взаимодействуют на квантовом уровне с парами виртуальных частиц и античастиц, которые непрерывно рождаются и исчезают в пустоте вакуума. Следы этого можно увидеть в так называемой "тонкой структуре" атома, наборе узких полосок в спектре, на которые расщепляются теоретически предсказанные энергетические уровни.

Участники проекта ALPHA впервые изучили структуру этого набора линий, пропустив 90 тысяч атомов антиводорода через мощное магнитное поле, а затем облучив их при помощи ультрафиолетового лазера и проследив за тем, как в результате поменялся их спектр. Эти данные ученые использовали для того, чтобы вычислить Лэмбовский сдвиг антиматерии и сравнить его с аналогичным параметром для водорода.

В целом полученные значения совпали с замерами для обычной материи и с результатами теоретических расчетов, которые учитывали квантовые эффекты. Как подчеркивает Хангст, эти данные пока предварительны, однако уже сейчас можно говорить, что замеры постоянной структуры не могут отклоняться от предсказаний теории более чем на 2%, а Лэмбовского сдвига – более чем на 11%.

В ближайшее время участники ALPHA планируют провести более точные замеры, охладив атомы антиводорода до температур, близких к абсолютному нулю. Эти наблюдения, как надеются ученые, окончательно подтвердят то, что значения Лэмбовского сдвига для материи и антиматерии одинаковы, а также что они помогут физикам точно измерить радиус антипротона.

Источник

Популярное в

))}
Loading...
наверх